[发明专利]一种基于NB-IoT技术的电力沟道内光缆故障定位系统及方法

说明书

本发明涉及沟道内光缆故障定位领域，尤其涉及一种基于NB‑IoT技术的电力沟道内光缆故障定位系统，可以在沟道内出现光缆出现故障时不依靠光缆自身传输完成监测信息和故障信息的传递，可以通过远程光缆故障测试终端对光缆故障点和测试点的距离进行测定，并将测定的距离信息换算为具体竖井和沟道的地理位置信息显示在光缆运行状态监测模块的显示终端，及发送至远程移动监控端。运维人员在到达附近后，在带LED应答RFID标签的指引下实现在沟道内微弱光和无卫星定位环境下的光缆故障定位，从而提高运维人员的故障定位速度和运维效率。同时，本发明基于上述光缆故障定位系统还提出了结合光缆走径信息与实际地理位置的拟合算法，能够将光缆的故障距离信息转化为沟道内光缆的实际位置信息。

技术领域

本发明涉及沟道内光缆故障定位领域，尤其涉及一种基于NB-IoT技术的电力沟道内光缆故障定位系统。

背景技术

光缆在通信领域广泛应用，为了保障光缆通信链路的畅通，需要在光缆发生故障时能够迅速发现、定位故障点位进行排除，以保障光缆通信系统的可靠性和安全性。沟道铺设是常见的一种光缆铺设方式，但是由于铺设环境的影响，线路走径复杂，同时沟道内的可视度差，给光缆的准确故障定位带来难度。现在的光缆故障定位方法用于沟道环境主要存在以下问题：

1.现有技术中，一般采用红光故障检测技术或光波时域反射(OTDR)技术进行光缆故障的定位。此方法需要工作人员现场检测，通过目测寻找出故障点，而沟道环境可视度差，在长距离大范围探测需要巨大的人力，同时不能监测到光缆的微小扰动，且不能对此发出预警，导致光缆的监控成本提高。即便是给出了光缆到测试设备的故障距离，也很难在沟道的可视环境下迅速的找到故障点位并予以排除。

2.现有技术中，也有通过通信数据链分析来进行光缆故障定位。这类检测方法存在的问题是在光缆出现故障后不能形成通信链路的回路，即在进行通信检测时，不但要能够发现故障线路，还要在光缆不能完成信息传递时，让故障端能够接收到检测端的测试数据，同时能够将测试要求回传给测试端。

3.对沟道内的光缆进行故障排除，不仅仅是要发现故障，也不是仅仅通过OTDR测出故障点到测试点的距离，还需要知道具体的地理位置，尤其是要将测试距离换算成光缆在井下沟道内的走径距离，再按照走径距离换算成实际的走径，最终通过走径确定电缆故障点的位置。而现有技术中基于OTDR测试光缆故障距离的方法，没有涉及或考虑到沟道内光缆走径的复杂情况，与定位故障的实际地理位置的误差较大。

发明内容

光缆在发生故障时，其表征为光缆所承载的业务数据交互出现异常，一般来说如果业务数据交互出现全面中断，或者同缆的多个业务出现中断可以确定光缆出现物理故障；如果是单业务中断则可能是设备的发光口出现或者收光口出现故障；如果是业务数据交互出现了偶发性的故障，则可能是光缆的中的活动连接器紧固不到位或者轻微污染，光缆接头盒连接不牢靠或收容盘压纤，光缆转向处曲率过小引发的故障。在对光缆进行故障定位时应该首先根据光缆承载业务数据的传递情况确定光缆故障的类型，在确定故障线路后，用OTDR技术对光缆测试，以确定光缆故障的性质和部位，并将故障类型信息以及定位信息传递给一线的运维人员，指示运维人员完成排故恢复。

本发明要解决的技术问题为：提供一种基于NB-IoT技术的电力沟道内光缆故障定位系统，可以在沟道内出现光缆出现故障时不依靠光缆自身传输完成监测信息和故障信息的传递，可以通过远程光缆故障测试终端对光缆故障点和测试点的距离进行测定，并将测定的距离信息换算为具体竖井和沟道的地理位置信息显示在光缆运行状态监测模块的显示终端，并发送至远程移动监控端。运维人员在到达附近后，在带LED应答RFID标签的指引下实现在沟道内微弱光和无卫星定位环境下的光缆故障定位，从而提高运维人员的故障定位速度和运维效率。

同时，本发明基于上述光缆故障定位系统还提出了结合光缆走径信息与实际地理位置的拟合算法，能够将光缆的故障距离信息转化为沟道内光缆的实际位置信息。