OTDR

对光纤链路资源的统一管理与维护，减少障碍历时、提升网络安全，是业界正在面临的难题；因此网络维护部门迫切地需要对竣工的光纤网络进行开通验收、监测维护、预检预修、故障定位与排除、对接平台等实施远程集中测试与管理。智能光缆在线监测解决方案采用在线式的超长距 ARD-OTDR 为测试设备，最大测量距离可达180公里，可穿透具有多级大分光比（最高 1：128）的PON网络，采用对业务信号无干扰的1650nm的波长在线实施测试，依托强大的专家分析系统，仅用90秒左右的时间就 可诊断出光缆断裂、老化、接头处污损、连接不良、宏弯、熔接点性能变差、非熔接接续性能变差，以及ONU缺失等光网络故障。并以GIS、拓扑图、迹线图、结果描述等多种方式呈现，适合各类人员含对非技术人员了解线路情况。可实现在光网络安装、运行等各个阶段，对其远程监测与维护。通过对监测数据的分析，给出光纤网络的老化、劣化的趋势。可根据实际需要设置周期测试（轮巡测试）任务，对光纤链路的故障预检预修，真正实现主动维护。实践中发现，该解决方案可以对现有网络进行优化、对资源数据有梳理。

展示了基于数字信号处理的光纤通信与传感一体化系统的创新成果，同时介绍了通感一体技术、OTDR检测以及光路标签技术的实际应用。他介绍道，该项技术不仅在2018年实现了无中继传输距离的世界纪录，还通过高阶调制技术提升了传输潜力。

该系统基于Phase-OTDR原理，利用后向瑞利散射外差探测技术，感知光纤中的扰动信号，以普通通讯光缆本身作为传感设备，可实现几千米到几十千米的光纤振动监测，空间采样间隔仅0.5m，系统测量周期可达毫秒级。可应用于油气管道、通信线路、 电力电缆等的安全监测和定位；海缆在线监控；综合管廊入侵监测、管廊内人员定位、管廊塌陷监测、监狱等重要区域的入侵安全防护。

目前，电力系统中光缆故障定位定位主要采用的是OTDR（Optical Time Domain Reflectometer,光时域反射仪）技术。但当光缆发生故障时，该技术只能检测出OTDR测量点与故障点的光纤距离。同时，OTDR器件本身就存在测量误差，更加加大了故障点精确定位的准确度。本文针对OTDR测量缺陷问题，提出一种基于SVM多分类的OTDR曲线数据分析方法，实现对OTDR曲线特征的分类。实验分析表明，该分类方法能准确地分析出OTDR曲线中的各个故障点，分类速度相比于BP神经网络方法提高了139.23%，分类精度高达98.56%。有效地解决了分类精度低，分类速度慢的问题。

智能光配系统是一种新兴的集电子标签、光功率检测和OTDR（光时域反射仪）故障检测的ODF管理解决方案，其中OTDR故障检测功能在光缆故障定位中起到极其重要的作用，是通信运维中不可或缺的功能。本文研究在电力通信光缆网络中，结合智能光配系统的光纤芯跳接功能，如何选取OTDR配置节点，实现用最少的OTDR节点覆盖全区域内光纤芯性能检测的策略，即研究智能光配系统中OTDR测 试模块的最大化利用。本文搭建了基于光缆价值量的网络模型，提出完全随机搜索策略、最长距离优 先搜索策略和最高价值优先搜索策略，优化智能光缆网络中OTDR测试模块的配置。

目前对配网通信光缆缺乏经济、可靠、有效的监测手段，配网自动化的安全运行存在隐患。窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IOT）技术具有广覆盖、大链接、低功耗等特点，适宜分布区域广、 线路分支多、监测难度大的配网通信光缆。通过 NB-IOT 技术，解决了传统光时域反射仪（Optical Time-Domain Reflectometer, OTDR）在配网场景中缺乏有效数据回传和集中管理手段的问题。本文基于 NB-IOT、消息队列传 输协议（Message Queuing Telemetry Transport, MQTT）等技术构建配网通信光缆监测系统，通过云平台实现 光缆参数的自动采集和存储，可在光缆故障时准确给出故障点位置。通过系统应用，验证了本设计有效可行，为配网通信光缆的监控、管理和维护提供了一种有效的监测手段。

首次在现有的电力特种光缆监测技术之上，集成了针对BOTDA设备的监测站，开发了新的光缆线路综合管理与故障预警综合分析系统，实现了光缆线路传输性能与应力应变性能的故障预警、告警定位与综合分析。项目组基于常规OTDR结合新的BOTDA测试技术，对多种类型的电力特种光缆进行了实验室测量，总结并得出了典型电力光缆应力及温度相应曲线，填补了国内相关数据空白。根本解决了光缆性能劣化指标问题。发明了采用双向测试方案的超长距离电力特种光缆线路的测试分析技术，并且在河南省线路中得到了拟合曲线，并且成功获取了152公里超长站距的OTDR测试曲线，噪点低，事件点明确，完全达到了实用目的。该项成果基本解决了超长线路监测问题。