[發明專利]一種對光纖光柵網絡故障進行檢測的方法

有效

• 申請號: 201810322482.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108259083B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 毛志松
• 申請（專利權）人: 金帆智華（北京）科技有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種對光纖光柵網絡故障進行檢測的方法，該方法用于光纖光柵網絡故障檢測中，其包括：由所述邏輯控制器對高速光開關一進行開關控制，使得光源發出的光形成固定寬度的光脈沖，同時控制高速光開關二，在一定延時時間后打開一定時間，接收反射的光能量，這樣即可完成對光纜上某個特定位置上的掃描；通過連續調整兩個光開關的打開延時，可以完成整條光纜上的掃描；依據掃描結果，即可判斷整條光纜的狀態，包括有無故障等。可識別的故障類型包括：光纜結束、光纜中斷以及光纜衰耗。本發明將光纜進行分段掃描，避免了不同位置反射光互相疊加影響，識別結果準確，識別效率高，同時具有低成本等優點。

技術領域

本發明涉及利用光纖光柵檢測光纜故障的方法，屬于光纖傳感以及光纜故障診斷技術領域。

背景技術

近年來，隨著光纖光柵傳感技術的發展，光纖光柵傳感器獲得大量的應用，廣泛應用于溫度測量、應變測量、壓力測量等領域。光纖光柵需要通過光纖進行連接使用，光纖為光纖光柵提供了一條信號傳輸通道，光纖傳輸質量的好壞直接影響到光纖光柵傳感器的測量性能。當光纖出現故障時，傳統的方式是需要外加OTDR設備對故障進行診斷和識別。

現有的技術，通常采用OTDR通過測量反射光信號來分析光纖的工作狀態。OTDR一方面本身具有工作盲區，限制了其檢測的范圍，另一方面，由于OTDR的引入，通常需要在網絡中加入額外的分光電路，這就引入了衰耗，同時光纖光柵網絡中由于光柵的存在，本身就有較多的衰耗點，從而需要OTDR具有更大的動態范圍。這就造成了成本的增加，同時也會擴大OTDR的盲區范圍。

例如在申請號為CN201410776821.4的專利申請中，采用OTDR結合波峰檢測的方式，對光網絡中的點進行測試；又如在申請號為CN201310170697.2的專利申請中，其采用OTDR本次檢測信號反射峰與以往測試信號的反射峰進行對比，獲知發生變化的反射峰，從而實現故障或中斷定位。上述方法中，均是通過OTDR以及與OTDR配合使用的復雜外部設備，通過尋峰等算法，實現對故障點或中斷點的檢測，其設備應用成本高，系統運維難度大，且檢測效果一般，對于復雜網絡，尤其復雜的光纖光柵傳感器網絡，有一定的局限性。上述檢測方法均因存在各種問題而導致在現實中存在各種使用的不便和詬病，急需要提供一種新的替代檢測技術。

發明內容

在光纖傳感系統中，通常都配備光纖光柵解調儀，本發明針對現有技術問題，提出了一種利用系統自帶的光纖光柵解調儀結合光纖光柵對光纜狀態直接進行測量和診斷的方法，從而無需外加OTDR設備，降低系統復雜度，提高設備利用率，降低系統成本，進一步的，可實現在線故障診斷功能。

本發明提出了一種對光纖光柵網絡故障進行檢測和識別的方法，其用于光纖光柵網絡系統中所述系統包括寬帶光源、分光器、高速光開關一、高速光開關二、環形器、衰耗器一、衰耗器二、光纖光柵解調儀、邏輯控制器、光纜及光纖光柵；所述寬帶光源、高速光開關一、衰耗器一與環形器相連；所述解調儀、高速光開關二、衰耗器二與環形器相連；所述環形器與光纜相連，所述光纖光柵置于光纜的光纖中；所述邏輯控制器分別與寬帶光源、高速光開關、衰耗器一、衰耗器二、高速光開關二、跟蹤濾波器和解調儀相連，并對這些部件進行邏輯控制；所述光纖光柵串由多個不同波長的光纖光柵組成，串接在光纖中；其特征在于，所述檢測方法包括：

所述的邏輯控制器對高速光開關一進行開關控制，使得每次只打開一段時間，從而形成一段固定脈寬的入射光；

在形成固定脈寬的入射光之后的一段固定延時后，打開高速光開關二，接收反射光，此處不同的延時時間，對應不同的光纜距離處的反射光，從而可以通過調節延時時間，接收到不同距離處的反射光；

調整兩個高速光開關之間不同的延時時間，進行多次掃描，即可獲得整條光纜上的反射光強的分布曲線；

根據掃描獲得的反射光強分布曲線，即可對光纜故障進行檢測。