基于Φ-OTDR技术的通信光缆险情定位与预警系统设计与实现.pdf

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1、第34卷第2期2012年4月光学仪器0PTICALINSTRUMENTSVol-34。No．2ApriI，2012文章编号：1005—5630(2012)02一006l—06基于中一OTDR技术的通信光缆险情定位与、预警系统设计与实现*王培国1，杨斌2，李泽1，卢大兴1(1．成都市江汉路31号网管中心，四川成都610011；2．卜海华魏光纤传感技术有限公司，上海201103)摘要：研究基于争光时域反射计(争0TDR)技术的分布式光纤传感方法，分析了基于相干光时域反射计的分布式光纤振动传感机理。在此基础上系统采用一段40km多芯通

2、信光缆中的一芯光纤作为传感光纤进行通信光缆险情定位与预警试验。试验结果表明，该系统可对40km通信光缆不同位置的入侵事件自动识别预警，显示险情位置，定位精度优于50m。关键词：分布式光纤传感系统；争0TDR；通信光缆；防破坏智能预警中图分类号：TP212文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005—5630．2012．02．012Researchforthedistributedopticalfiberearlywarningsyst锄basedonrayleighscatteringli曲t争01DRWANGP

3、eig扰01，Y-A^rGBi扎2，L，Z81，LUD日zi，291(1．NetworkManagementCenter，N0．31，JianghanRoad，Chengdu6100¨，China2．ShanghalB00mFlbersensingTechnologyCn，Ltd．，Shanghai201103，China)Abst瑚ct：Adistributedopticalfibersensingmethodbasedon哇卜opticaltimedomainreflectometer(争0TDR)technologyisa

4、nalyzed．ThemeasurementInechanismofdistributedVibrationsensingtechniquesbasedonIIpOTDRisalsoanalyzed．Byusingaone—coreopticalfiberofa40kmmulti—corecommunicationscableassensingfiber，communicationscableriskorientationandearlywarningtestareconducted．Theexperimentsdemonstr

5、atedthatthesystemisabletoconductautomaticdiscerningearlywarningandpointoutthedangerousposition，withtheo“entingaccuracyof士50m．KeyⅥ，ords：distributedopticalfibersensingsystem；(‘

6、卜0TDR)；Fibercommunicationcable；vandalresistantsrnartearlywarning引言光纤通信是现代信息传输的重要手段，光纤通信网是信息传

7、输的基础网络，广泛应用于长距离干线网、本地网、支线通信网中。但是光缆线路有时会由于一些人为因素(如施工挖断、盗割等)或自然灾害(如滑坡、塌方、地基沉降、洪水等)造成光缆中断，光缆线路一旦中断，将影响其承载的各业务网系(如电话网、电视网、数据网等)，影响通信网络建设效能的发挥；同时通信光缆还存在人为挖掘侦听的安全隐患。。收稿日期：2011—10—20作者简介：王培国(1965一)，男，湖南常德人，高级工程师，硕士，主要从事通信网络管坪方面的研究。·62·光学仪器第34卷文中研究基于争光时域反射计的分布式光纤传感技术实现对光缆线路的

8、险情预警和定位，提醒线路维护人员及时到指定地点进行线路巡视、路基加固、线路抢代通及线路整改等准备工作，预防光纤通信传送网的阻断，确保光纤通信网安全可靠的运行。l系统工作原理通信光缆险情定位与预警系统以实现因人为因素或自然灾害对光缆线路造成的险情实时定位监测和告警为应用目标．利用争光时域反射计(争OTDR)[】。43的干涉机理，外界扰动作用在光缆上面或附近产生的压力(振动)导致光纤中瑞利散射光[51相位发生变化。由于干涉作用，光相位变化将引起光强度的变化，故通过实时监测不同时刻后向瑞利散射信号的干涉效应来定位险情位置，解决光缆线路

9、险情监测的关键技术；并通过建立光缆线路环境特征参数数据模型和告警监测阈值模型，降低监测告警的虚警率。通信光缆险情定位与预警系统采用普通通信光缆中的一根空闲纤芯作传感单元，进行分布式光纤传感器多点振动测量L6]。其基本原理是当外界有振动作用于通信光缆时，引起光缆中