光纤劣化分析方法技术

本发明专利技术涉及光纤事件的识别方法，具体为光纤劣化分析方法。本光纤劣化分析方法先用OTDR得到测试曲线并取非反射事件曲线，对非反射事件曲线作差分运算并进行偏移修正，得到差分变换偏移修正曲线，利用统计检测准则，对光纤线路统计差分变换偏移修正曲线峰谷幅度，针对修正曲线设定阈值，得到噪声与阈值对应表，对差分变换偏移修正曲线进行还原，曲线上小于阈值的峰谷点对应的采样点为非反射事件起点，该点后一个脉宽点对应非反射事件终点，计算每个非反射点的损耗值和位置值，存入事件分析库。该算法对不同统计特性的光纤具有自适应性，能检测到微小幅度的非反射事件，与传统的OTDR非反射事件检测算法相比，该算法提高了判断非反射事件的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤事件的识别方法，具体为光纤劣化分析方法。
技术介绍
OTDR能识别各类光纤事件，包括链路中的熔接点、弯曲、连接器和断裂等。OTDR中的事件包括头端反射事件、终端事件、反射事件和非反射事件（衰减事件）。其中，前三者的幅度一般大于0.5dB，通常采用最小二乘法和两点法找出散射曲线的奇点，通过分析这些奇点处的曲线斜率，得出事件位置和事件值。与之相比，非反射事件幅度最小可达0.01dB，但传统方法仍然采用最小二乘法和两点法，判断准确性低，尤其是散射曲线引入噪声时，这两种方法根本无法区分噪声和幅度在0.1dB以下的非反射事件。为了提高非反射事件的检测精度，通常采用傅里叶变换和小波变换来分析，但此类方法需要大量复杂计算，所以并未应用于实际产品中。
技术实现思路
本专利技术为了解决了现有算法检测精度不高和计算复杂应用困难的问题，提供了光纤劣化分析方法。本专利技术是采用如下的技术方案实现的：光纤劣化分析方法，包括以下步骤：（1）OTDR对光纤线路发出测试光，接收返回的散射光，将返回光采样，并按时序绘制成测试曲线；（2）OTDR上位机获得测试曲线后，采用最小二乘法和两点法分析出头端事件、终端事件和反射事件；（3）在测试曲线上在头端事件和终端事件之间，取若干段连续的非反射事件曲线，对每段曲线按以下规则进行区域分割：（1）设定区域间隔为N，间隔N使曲线分区个数为5~10，（2）任意一个区域包含采样点数大于N，则按间隔N继续进行二次分割，分区结束后，计算每个区域的噪声水平；（4）区域噪声计算完成后，对各段非反射事件曲线作差分运算并进行偏移修正，得到差分变换偏移修正曲线；非反射事件曲线中的反射点经差分变换后变为一对采样点个数相同、幅值正负相反的峰，且两个峰的交界点对应反射事件起点，第二个峰的结束点对应反射事件终点；非反射事件曲线中的非反射点经差分变换后变为一个幅值为负的峰，且峰谷对应非反射事件起点，峰结束点对应非反射事件终点；非反射事件曲线中的噪声点经差分变换后仍为噪声，且幅度变大；反射事件包含的采样点个数与一个脉宽内的采样点数相同；非反射事件的采样点个数与一个脉宽内的采样点数相同；（5）利用统计检测准则，对大量光纤线路统计差分变换偏移修正曲线峰谷幅度，针对差分变换偏移修正曲线设定阈值，得到噪声与阈值对应表；（6）对差分变换偏移修正曲线进行还原，还原后从第一个区域开始，将非反射事件曲线中分割的区域按长度与差分变换偏移修正曲线相应点一一对应，查找噪声与阈值对应表得到区域阈值，在该区域内，小于阈值的峰谷点对应的采样点为非反射事件起点，该点后一个脉宽点对应非反射事件终点；（7）匹配结束，检测到所有的非反射点，计算每个点的损耗值和位置值，存入事件分析库。采用区域分割还原与自适应噪声分析算法定位光纤非反射事件，并将该算法分析出来的事件形成事件分析库。该算法对不同统计特性的光纤具有自适应性，能检测到微小幅度的非反射事件，与传统的OTDR非反射事件检测算法相比，该算法提高了判断非反射事件的准确性。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式光纤劣化分析方法，包括以下步骤：（1）OTDR板卡对光纤线路发出测试光，接收返回的散射光，将返回光采样，并按时序绘制成测试曲线，测试曲线包含10000~50000个采样点；（2）OTDR上位机获得测试曲线后，采用最小二乘法和两点法分析出头端事件、终端事件和反射事件，剩下的为非反射事件，OTDR由OTDR板卡和上位机软件组成；（3）在测试曲线上在头端事件和终端事件之间，取若干段连续的非反射事件曲线，对每段曲线按以下规则进行区域分割：（1）设定区域间隔为N，间隔N使曲线分区个数为5~10，（2）任意一个区域包含采样点数大于N，则按间隔N继续进行二次分割，分区结束后，计算每个区域的噪声水平；（4）区域噪声计算完成后，对各段非反射事件曲线作差分运算。原始曲线经差分变换后曲线斜率变为零，整体水平偏移不为零，水平偏移值即曲线整体斜率值。经偏移修正后，水平偏移为零，得到差分变换偏移修正曲线。非反射事件曲线中的反射点经差分变换后变为一对采样点个数相同、幅值正负相反的峰，且两个峰的交界点对应反射事件起点，第二个峰的结束点对应反射事件终点；非反射事件曲线中的非反射点经差分变换后变为一个幅值为负的峰，且峰谷对应非反射事件起点，峰结束点对应非反射事件终点；非反射事件曲线中的噪声点经差分变换后仍为噪声，且幅度变大；反射事件包含的采样点个数与一个脉宽内的采样点数相同；非反射事件的采样点个数与一个脉宽内的采样点数相同。由此可以直接根据事件起点位置算出终点位置。（5）利用统计检测准则，对大量光纤线路统计差分变换偏移修正曲线峰谷幅度，针对差分变换偏移修正曲线设定阈值，得到噪声与阈值对应表；（6）对差分变换偏移修正曲线进行还原，还原后从第一个区域开始，将非反射事件曲线中分割的区域按长度与差分变换偏移修正曲线相应点一一对应，查找噪声与阈值对应表得到区域阈值，在该区域内，小于阈值的峰谷点对应的采样点为非反射事件起点，该点后一个脉宽点对应非反射事件终点；（7）匹配结束，检测到所有的非反射点，计算每个非反射点的损耗值和位置值，存入事件分析库。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤劣化分析方法，其特征在于包括以下步骤：（1）OTDR对光纤线路发出测试光，接收返回的散射光，将返回散射光采样，并按时序绘制成测试曲线；（2）OTDR上位机获得测试曲线后，采用最小二乘法和两点法分析出头端事件、终端事件和反射事件；（3）在测试曲线上在头端事件和终端事件之间，取若干段连续的非反射事件曲线，对每段曲线按以下规则进行区域分割：（1）设定区域间隔为N，间隔N使曲线分区个数为5~10，（2）任意一个区域包含采样点数大于N，则按间隔N继续进行二次分割，分区结束后，计算每个区域的噪声水平；（4）区域噪声计算完成后，对各段非反射事件曲线作差分运算并进行偏移修正，得到差分变换偏移修正曲线；（5）利用统计检测准则，对大量光纤线路统计差分变换偏移修正曲线峰谷幅度，针对差分变换偏移修正曲线设定阈值，得到噪声与阈值对应表；（6）对差分变换偏移修正曲线进行还原，还原后从第一个区域开始，将非反射事件曲线中分割的区域按长度与差分变换偏移修正曲线相应点一一对应，查找噪声与阈值对应表得到区域阈值，在该区域内，小于阈值的峰谷点对应的采样点为非反射事件起点，该点后一个脉宽点对应非反射事件终点；（7）匹配结束，检测到所有的非反射点，计算每个非反射点的损耗值和位置值，存入事件分析库。...

【技术特征摘要】
1.光纤劣化分析方法，其特征在于包括以下步骤：（1）OTDR对光纤线路发出测试光，接收返回的散射光，将返回散射光采样，并按时序绘制成测试曲线；（2）OTDR上位机获得测试曲线后，采用最小二乘法和两点法分析出头端事件、终端事件和反射事件；（3）在测试曲线上在头端事件和终端事件之间，取若干段连续的非反射事件曲线，对每段曲线按以下规则进行区域分割：（1）设定区域间隔为N，间隔N使曲线分区个数为5~10，（2）任意一个区域包含采样点数大于N，则按间隔N继续进行二次分割，分区结束后，计算每个区域的噪声水平；（4）区域噪声计算完成后，对各段非反...

【专利技术属性】
技术研发人员：勾俊伟，张利明，孙庆春，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司忻州供电公司，
类型：发明
国别省市：山西;14