СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОВРЕЖДЕННОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Российский патент 2005 года по МПК G01M11/02 H04B10/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для идентификации поврежденного оптического волокна в системах мониторинга оптических волокон на сети связи.

Известен способ /1/ идентификации поврежденного оптического волокна, базирующийся на измерении и сопоставлении контрольной и текущей, измеряемой в процессе технической эксплуатации, характеристик обратного рассеяния оптического волокна и выявления повреждения путем вычитания текущей характеристики из контрольной. Если максимальное значение указанной разности превысит заданное пороговое значение, волокно идентифицируется как поврежденное. Используемая здесь в качестве оценки расхождения контрольной и текущей характеристик разность чувствительна к изменениям параметров зондирования. Это приведет к частым ложным срабатываниям системы мониторинга.

Известен способ /2, 3/ идентификации поврежденного оптического волокна, базирующийся на измерении и сопоставлении контрольной и текущей, измеряемой в процессе технической эксплуатации, и выявлении повреждения путем сопоставления параметров передачи регулярных (коэффициент затухания) и нерегулярных (коэффициент отражения) участков оптического волокна. Предварительно каждая из характеристик разбивается на регулярные и нерегулярные участки, для которых рассчитываются коэффициенты затухания и коэффициенты отражения. Сравнивая значения этих параметров для соответствующих участков, выявляют повреждение волокна при отклонении значений указанных величин выше установленных пороговых. Но, как показывает практика, в автоматическом режиме велика вероятность некорректного разбиения на регулярные и нерегулярные участки. Это приводит к большим погрешностям и, как следствие, ошибкам при выявлении повреждения при работе систем автоматического мониторинга.

Известен способ /4/ идентификации поврежденного оптического волокна, в котором степень совпадения характеристик оценивают по результатам расчета коэффициента корреляции между ними. Коэффициент корреляции достаточно чувствителен к изменению тренда характеристик и, вместе с тем, не позволяет выявлять изменения локальных событий (всплески, ступеньки и т.п.). Как следствие, данный способ не позволяет выявлять такие повреждения оптических волокон, как микротрещины, микроизгибы, увеличение потерь на стыках и т.п.

Сущностью предлагаемого изобретения является увеличение чувствительности и снижение числа ошибок идентификации поврежденных оптических волокон в системах автоматического мониторинга.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу идентификации поврежденного оптического волокна, заключающемуся в том, что предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, запоминают ее впоследствии с заданным интервалом времени, периодически измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при таких же параметрах зондирования, а поврежденное оптическое волокно идентифицируют в результате сравнения контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, при этом вычисляют матрицу

где ковариационная матрица контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, a D_k дисперсия контрольной характеристики обратного рассеяния, и идентифицируют оптическое волокно как поврежденное при отклонении хотя бы одного из членов матрицы от единицы больше заданного порогового значения.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит испытуемое оптическое волокно 1 и подключенный к испытуемому оптическому волокну работающий во временной области оптический рефлектометр обратного рассеяния 2 с блоком памяти и устройством обработки.

Устройство работает следующим образом.

Оптическим рефлектометром измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния и запоминают ее в блоке памяти. Затем через заданный интервал времени оптическим рефлектометром измеряют текущую характеристику обратного рассеяния и запоминают ее в блоке памяти, после чего в устройстве обработки оптического рефлектометра вычисляют матрицу

где ковариационная матрица контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, a D_{k -} дисперсия контрольной характеристики обратного рассеяния, и идентифицируют оптическое волокно как поврежденное при отклонении хотя бы одного из членов матрицы от единицы больше заданного порогового значения.

Поскольку члены ковариационной матрицы характеристик практически нечувствительна к малым изменениям параметров зондирования, параметры зондирования в процессе мониторинга стремятся поддерживать постоянными и, соответственно, их отклонения от номинальных значений малы, то и вероятность ошибок из-за ложных срабатываний, вызванных изменениями параметров зондирования, мала. За счет того, что значения диагональных членов ковариационной матрицы (дисперсий) изменяются при наличии локальных изменений характеристики, а остальные члены изменяются при изменении тренда характеристики, то чувствительность выявления повреждений оптических волокон повышается, а число ошибок идентификации поврежденных оптических волокон, в частности локальных дефектов, повышается.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент ЕР 0318043 А1.

2. Патент ЕР 0854360 A1.

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения. -М.: Сайрус Системс. - 1994, - с.672.

4. Патент ЕР 0623815 В1.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для идентификации поврежденного оптического волокна в системах мониторинга оптических волокон на сети связи. Для идентификации поврежденного оптического волокна предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, запоминают ее впоследствии с заданным интервалом времени, периодически измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при таких же параметрах зондирования, а поврежденное оптическое волокно идентифицируют в результате сравнения контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, при этом вычисляют матрицу

,

где ковариационная матрица контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, a D_k дисперсия контрольной характеристики обратного рассеяния, и идентифицируют оптическое волокно как поврежденное при отклонении хотя бы одного из членов матрицы от единицы больше заданного порогового значения. Изобретение обеспечивает увеличение чувствительности и снижение числа ошибок идентификации поврежденных оптических волокон в системах автоматического мониторинга. 1 ил.

Способ идентификации поврежденного оптического волокна, заключающийся в том, что предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, запоминают ее, впоследствии, с заданным интервалом времени, периодически измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при таких же параметрах зондирования, а поврежденное оптическое волокно идентифицируют в результате сравнения контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, отличающийся тем, что вычисляют матрицу

где - ковариационная матрица контрольной и текущей характеристик обратного рассеяния оптического волокна, a D_k - дисперсия контрольной характеристики обратного рассеяния, и идентифицируют оптическое волокно как поврежденное при отклонении хотя бы одного из членов матрицы от единицы больше заданного порогового значения.