[发明专利]一种海底光缆断点位置和扰动位置分析方法及系统

权利要求书

1.一种海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10.在数据库中预先存储海底光缆长度信息；

S20.采集海底光缆上每组包含N个信号强度数据点的n组信号强度数据并存储于数据库中；

S30.N点信号强度数据以M个点为一段并做算术平均，得到包含N/M个数据点的信号强度曲线，其中：M∈(1，N)；

S40.n条信号强度曲线中，每m条信号强度曲线相互累加得到n/m条强度累加曲线；

S50.对步骤S40中所述累加曲线上的值与数值0比较：若在第X点之后所有点的值都小于0，则可判断第X点为光缆断点，所述光缆断点的位置结合步骤S10中存储的光缆长度比较得到光缆断点位置；

S60.根据相邻的两条步骤S40中累加曲线相减后的值取绝对值后得到差值曲线；

S70.对步骤S60中差值曲线上的值与阈值做比较，差值曲线上超过阈值的点判断为扰动事件：若在第Y点之后所有点都有扰动事件发生时，则可判断第Y点为光缆扰动位置，第Y点位置结合步骤S10中存储的光缆长度比较得到光缆扰动位置。

2.根据权利要求1所述的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，步骤S20中，采用数据采集卡采集信号强度数据，数据采集卡每触发一次采集一组信号强度数据，每组信号强度数据均包含N点信号强度数据，表示为：

X₁＝{X_1，1,X_1，2,...,X_1，N}

X₂＝{X_2，1,X_2，2,...,X_2，N}

X_n＝{X_n，1,X_n，2,...,X_n，N}

式中，X₁、X₂、X_n分别表示第一组、第二组及第n组信号强度数据集合。

3.根据权利要求2所述的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，步骤S30中，将每一组数据按照M个数据为一段，分段进行算术平均，则信号强度数据集合表示为：

式中，x₁、x₂、x_n分别表示第一组、第二组及第n组信号强度数据分段算术平均处理后的数据集合。

4.根据权利要求3所述的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，步骤S40中，将m条信号强度曲线相互累加，表示为下式：

式中，Y₁、Y₂、Y_n/m分别表示第一条到第m条信号强度曲线的累加数据集合、第m+1条到第2m条信号强度曲线的累加数据集合、第n-m条到第n条信号强度曲线的累加数据集合。

5.根据权利要求4所述的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，步骤S60中，将相邻的累加的数据组相减后的值取绝对值：

Z₁＝|Y₂-Y₁|

Z₂＝|Y₃-Y₂|

式中：Z₁、Z₂、Z_n/m-1分别表示第一条差值曲线的数据集合、第二条差值曲线的数据集合及第n/m-1条差值曲线的数据集合。

6.根据权利要求4所述的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法，其特征在于，步骤S50和步骤S70中，利用采集卡的采样率计算获得第X点、第Y点的时间，按下式计算光缆断点位置和光缆扰动位置：

2L＝C/n×Δt

其中，n是光纤折射率，C为光速，Δt是数据采集卡采集到第X点、第Y点所需时间，L为第X点、第Y点距离光纤始端的距离。

7.一种海底光缆断点位置和扰动位置分析系统，其特征在于，包括顺次连接的第二光纤耦合器、平衡探测器、对数检波器、数据采集卡及PC机，所述第二光纤耦合器的输入端连接有第一输入回路及第二输入回路：

所述第一输入回路包括信号连接的光源及第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器连接于第二光纤耦合器的第一输入端；

所述第二输入回路包括顺次信号连接的光源、第一光纤耦合器、声光调制器、光纤放大器及光回旋器，所述光回旋器连接于第二光纤耦合器的第二输入端，所述声光调制器连接有射频信号发生器，所述光回旋器将光脉冲耦合进入待测光纤；

所述PC机嵌置写入有权利要求1至6任一项的海底光缆断点位置和扰动位置分析方法的程序模块。