[发明专利]背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测方法

说明书

本发明公开了背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测方法，通过采集多个周期的采样点数据，采用两个不同采样周期的采样点数据检测出传感节点反射的脉冲光信号在周期内的位置，在进行脉冲信号峰值位置识别前求取了采样信号的均值，删除了脉冲信号的区间位置的长度小于L的脉冲信号区间位置记录，从而有效排除了光路中光纤耦合点的异常反射脉冲光信号被判定为传感节点位置的情况，提高了背向脉冲光管线开关传感节点位置标定的准确性。本发明为背向脉冲光光纤开关传感检测系统提供了背向脉冲光的准确时序信息的解决方案。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，更具体地，涉及背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测方法。

背景技术

光缆交接箱是为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引入光缆交接箱后，经固定、端接、配纤以后，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。其主要用于光缆通信网络中连接主干光缆和分支光缆，对光缆、光纤进行终结保护、连接及调度管理的配线设备。

随着光纤用户接入网(FTTx、Fiber-to-the-x)技术的推广，各类数据业务的扩展，运营商在城市中大量设置光缆交接箱用于光缆网络的接入。但是大部分光缆交接箱安装在室外，箱内又是承载大量重要业务的哑资源，作为无源设备，长期运行在户外，多变的外围环境对光缆交接箱的安全运行造成了潜在的威胁，维护人员无法远端进行管理和监控是一个非常严重且亟待解决的问题。这是因为大量的光缆交接箱都是光纤无源连接的分支分配器箱，光缆交接箱分散在城市的各个角落，无法做到电源的接入和管理，故一般的电传感器无法得以应用。有运营商设计开发太阳能和蓄电池的交接箱管理系统，但是，这类设备投资成本高，运营维护成本也高，因而难以普及推广。因光缆交接箱被非法破坏、事故损伤而造成的光纤信号故障已经造成运营商大量的运维以及业务损失，严重的甚至造成政治影响。因此，保障交接箱的安全，是保障网络最后一公里能够通畅的首要条件。

为了保障交接箱的安全，客观上需要一种可以检测光缆交接箱的箱门打开与关闭的技术手段与传感设备，以判断光缆交接箱是否被非法打开，但是，光缆交接箱用于光纤跳纤，未提供电源。所以客观上要求该开关传感器为无源设备。传感设备所探测的箱门开闭状态量也需要在不供电的情形下传到后台系统。为此，公开号为CN205861075U和CN205861076U的中国专利申请公开了一种基于光纤的反射式开关传感器与一种基于光纤的透射式开关传感器，利用直流光源发出的光束在传感器中的反射光通断来表达传感器的开闭状态。这两类开关传感器已经应用在通信光缆交接箱的门页打开、闭合传感中，通过反射式与透射式两种传感器的组合，可以实现对多门光缆交接箱的多扇门页的监控。

但是，对于用于处理反射光信号的信号解析设备只能通过光纤中反射光的存在与否来判断单一光缆交接箱的门页开闭状态，即单一光缆交接箱对应一个信号解析设备，这就造成实际应用中需要使用大量闲置光纤资源才能完成对多个光缆交接箱门页开闭状态的监控，进而导致光纤传感系统的部署可能造成电信运营商光纤网络扩容能力的降低。此外，光缆交接箱一般沿着光缆隧道形成串联式半环形结构。由于近些年基站设备尺寸降低，通信机房变得越来越少，导致现在已经难以找到足够多的通信机房就近安置用于处理反射光信号的信号解析设备。因此本申请人还设计了一种光纤开关传感网络与背向脉冲光光纤开关节点传感器,将多个光缆交接箱通过节点传感器进行组网，实现了利用较少的光纤资源对多个光缆交接箱的组网监控的功能，解决了由于通信机房较少，难以找到足够多的通信机房就近安置用于处理反射光信号的信号解析设备的技术难题。

背向脉冲光光纤开关传感节点开关状态检测方法需要获得传感网络中传感节点的次序、数目以及其脉冲峰值在采样周期内采样数据序列的位置，从而依据背向脉冲光及其脉冲光峰值强度、时序与时隙按照节点序列准确判定节点开关状态。脉冲信号峰值位置的确定，一般直接在脉冲时域采样信号中查找超出能量阈值的单个或连续位置。这种方法难以在采样点数据中区分光纤耦合处因耦合连接不良产生的反射脉冲光与传感节点的正常反射脉冲光。另外背向脉冲光信号可能受到来自于光路或电路的噪声干扰。

发明内容