[发明专利]一种对光纤光栅网络故障进行检测的方法

权利要求书

1.一种对光纤光栅网络故障进行检测的方法，该方法适用于光纤光栅网络系统中，所述系统包括宽带光源、高速光开关一、高速光开关二、环形器、衰耗器一、衰耗器二、光纤光栅解调仪、逻辑控制器、光缆及光纤光栅；

所述逻辑控制器分别与宽带光源、光纤光栅解调仪、高速光开关一、衰耗器一、衰耗器二、高速光开关二、跟踪滤波器相连，并对这些部件进行逻辑控制；

所述宽带光源、高速光开关一、衰耗器一与环形器依次相连；所述解调仪、高速光开关二、衰耗器二与环形器依次相连；所述环形器与光缆相连，所述光纤光栅置于光缆的光纤中；

所述衰耗器一与环形器入口端相连，环形器出口端与光缆相连，光缆上串接光纤光栅串；所述环形器回端出口与衰耗器二相连；衰耗器二与高速光开关二相连；高速光开关二与光纤光栅解调仪相连；

所述光纤光栅串由多个不同波长的光纤光栅组成，串接在光纤中；其特征在于，所述方法包括：

所述的逻辑控制器对高速光开关一进行开关控制，使得每次只打开一段时间，从而形成一段固定脉宽的入射光；

在形成固定脉宽的入射光之后的一段固定延时后，打开高速光开关二，接收反射光，此处不同的延时时间，对应不同的光缆距离处的反射光，从而可以通过调节延时时间，接收到不同距离处的反射光；

调整两个高速光开关之间不同的延时时间，进行多次扫描，基于所述多次扫描，形成整条光缆的反射光强分布曲线后，对曲线进行滤波处理，采用数字滤波的方式，滤除掉光纤光栅波长范围外的杂波信号；

通过对扫描形成的反射光强分布曲线进行记录和分析，获得光缆故障状态信息，所述故障状态信息包括：光缆中断故障及中断位置、光缆衰耗故障及故障位置、光缆结束端及光缆长度、光缆更换事件；

其中，获得具体故障状态信息的方法包括：

如果出现当前测量曲线某个测量点的光能量出现明显的大幅降低，则判断该点位置为光缆的终端结束位置，通过与之前记录的反射光强曲线对比，如果该结束位置与之前曲线的结束位置相同，则判断该点为光缆结束端，从而确定光缆长度；如果该点位置明显小于原有曲线的结束端位置，则可判断该点处出现了光缆中断故障，该点位置即为中断位置；

如果当前测量曲线某个测量点处的光能量相对于原有测量曲线出现明显衰减，但依然有反射光能量，则判断该点位置出现了衰耗故障，该点位置即为衰耗点的位置；

将当前测量曲线与之前测量曲线进行匹配，如果二者不能匹配，或者测量到的光纤光栅波长特性出现不一致，即可判定光缆出现了光缆更换事件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统故障点位置的测量精度取决于相邻两个扫描点的扫描时间差，测量精度满足公式：

其中，ΔL为测量精度，Δt为两个高速光开关的打开延时，C₀为光在真空中传播的速率，R(λ_n)为波长为λ_n的光在光纤中的折射率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：逻辑控制器接收光纤光栅解调仪测量到的反射光信号，根据接收到的光强，动态调整衰耗器的衰耗幅度，使得光纤光栅解调仪始终可以获取到合适的反射光强，以提高系统的灵敏度。