[发明专利]光缆探测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及光纤传感技术领域，公开了一种光缆探测方法、装置、设备及存储介质。实现了相位敏感光时域反射的相干探测系统超远距离的探测。该方法包括：获取各待测光缆中探测位置的位置信息，并基于各位置信息计算出各待测光缆的长度信息；利用预设的探测光信号频率范围的计算公式，计算出各待测光缆的探测光信号的频率；根据所述频率从所述脉冲调制器阵列中确定对应的光信号调制器单元；控制光信号调制器单元，基于所述频率生成对应的探测光信号，并将所述探测光信号发送至对应的待测光缆；利用所述探测数据采集分析电路采集所述待测光缆基于所述探测光信号返回的脉冲光信号，并对所述脉冲光信号进行解调分析，得到各所述待测光缆的探测结果。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种光缆探测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

光纤传感技术是一种在七十年代后期国际上迅速发展起来的新技术，与传统检波器相比，光纤传感器具有重量轻、抗电磁干扰、灵敏度高、安全可靠、耐腐蚀，同时复用能力强，可以实现长距离分布式应用。当前该技术已经广泛应用于油井温度与压力测量、输油管道监测、测井技术、地震波监测、桥梁及建筑监测等工程方面，以致光纤传感器的分布式应用是近几年研究和工程应用的热点。

目前，基于IQ正交解调的相位敏感光时域反射的相干探测系统中，通过光信号作为读取外界环境变化的载体，通过在光纤中输入相应的光信号，外界的环境变化通过改变光纤的参数改变输入光信号的强度、相位或偏振态，实现对数据的采集和传送。但是该系统中只能生成一种光信号，由于探测距离与探测信号频率范围之间存在互相制约的关系，以致该系统的最大探测距离和最大可探测信号频率之间的存在相应的限制，使得其最后探测的距离有限，尤其是在当前通信设施覆盖范围越来越大的趋势下，现有的系统已无法实现更远距离的探测了。而为了实现远距离的探测则需要重新开发出新的系统，这就大大增加的成本，且开发出来的系统仍然无法兼容多种距离的探测，其使用体验感较差。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有的相位敏感光时域反射相干探测系统无法实现超远距离探测的问题。

本发明第一方面提供了一种光缆探测方法，应用于相位敏感光时域反射相干探测系统，其特征在于，所述相位敏感光时域反射相干探测系统包括脉冲光信号发生电路和探测数据采集分析电路，所述光缆探测方法包括：在所述脉冲光信号发生电路中设有脉冲调制器阵列，其中所述脉冲调制器阵列包括至少两个光信号调制器单元，每个所述光信号调制器单元生成一种探测光信号；获取各待测光缆中探测位置的位置信息，并基于各所述位置信息计算出各待测光缆的长度信息；基于各待测光缆的长度信息，利用预设的探测光信号频率范围的计算公式，计算出各待测光缆的探测光信号的频率；根据所述频率从所述脉冲调制器阵列中确定对应的光信号调制器单元；控制所述光信号调制器单元，基于所述频率生成对应的探测光信号，并将所述探测光信号发送至对应的待测光缆；利用所述探测数据采集分析电路采集所述待测光缆基于所述探测光信号返回的脉冲光信号，并对所述脉冲光信号进行解调分析，得到各所述待测光缆的探测结果。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述基于各待测光缆的长度信息，利用预设的探测光信号频率范围的计算公式，计算出各待测光缆的探测光信号的频率，包括：获取各所述待测光缆对所述探测光信号的折射率；基于探测距离与探测光信号的频率范围之间存在互相制约的关系，根据各所述待测光缆的长度信息和对应的折射率，计算出各待测光缆的探测光信号的频率。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述频率从所述脉冲调制器阵列中确定对应的光信号调制器单元，包括：获取所述相位敏感光时域反射相干探测系统对探测光信号的解调参数；根据所述解调参数和所述频率，利用预设的阵列单元计算公式，计算出阵列阵元数；根据所述阵列阵元数从所述脉冲调制器阵列中确定对应的光信号调制器单元。