一种地下通信光缆的快速准确测距及地理定位方法与流程

1.本发明涉及光缆定位技术领域，更具体地，涉及一种地下通信光缆的快速准确测距及地理定位方法。


背景技术：

2.地下电力通信光缆是有效保障电力通信安全、稳定的重要基础设施，通常包括城市管道光缆、变电站导引光缆、配网通信光缆等。但城市建设过程中，部分开发商为了追求效率、节约成本，未去办理相关手续，不了解地下管线敷设情况就直接开挖，造成地下电力通信光缆时常遭受施工作业引起的外力破坏，导致电力通信出现严重影响。电力地下通信光缆常采用明沟、直埋和穿管等方式铺设，具有分布广、不可视等特点，针对地下电力通信光缆的日常管理以及维护工作难度较大，在日常维护抢修工作中，现有生产管理系统数据和gis 数据，只能提供大致数据，作用有限。因此生产管理系统及gis 系统在缺乏精准的现场地理空间数据和相应系统展示功能的情况下，对于不可见的地下电力通信光缆的统计及分布定位，地理空间数据情况不清晰，成为了班组地下电力通信光缆运行维护工作的难点及痛点。
3.现在在抢修和日常维护中目前地下光缆故障点查找通常采用odtr打光测距的方式，由于现有很多光缆相关资料数据缺失，导致odtr测出具体断点距离后无法准确判定找到具体断点的地理位置。需要进行大范围的开挖逐段的进行人工查找。导致开挖工程量和投入巨大，同时耗费大量的时间。这一问题一直是目前班组维护的难点问题，严重影响了抢修和日常维护工作的效率，增加了运维工作难度。甚至出现已埋地的城市地下光缆存在断点因无法精确地理定位难于开挖抢修而导致整段光缆闲置无法使用的情况。
4.因此，亟需一种能够快速而精准地在现场对通信光缆上的一个待测点进行测距和地理定位的方法。


技术实现要素：

5.本发明提供一种地下通信光缆的快速准确测距及地理定位方法，能够快速而精准地在现场对通信光缆上的一个待测点进行测距和地理定位的方法。
6.为解决上述问题，提供一种地下通信光缆的快速准确测距及地理定位方法，包括以下步骤：（1）在一已知位置安装光学距离测量设备；（2）在通信光缆上设定若干个振动点；（3）使其中一个振动点振动；（4）通过光学距离测量设备测量出振动点距离光学距离测量设备的监测端口的光学准确长度为校准距离，同时采集振动点的校准地理位置；（5）循环执行步骤（3）和步骤（4）直至测量所有振动点的校准距离及采集所有振动点的校准地理位置；
（6）测量待测点距光学距离测量设备的监测端口的距离为待测点光学准确长度；（7）通过步骤（5）获得的所有振动点的校准距离及采集所有振动点的校准地理位置来依次比对待测点光学准确长度来精准定位待测点的地理位置。
7.特别的，所述步骤（4）中，所述光学距离测量设备测量出振动点距离光学距离测量设备的监测端口的光学准确长度的具体方法为采用分布式光纤振动监测设备进行振动测距。
8.特别的，所述步骤（6）中，所述测量待测点距光学距离测量设备的监测端口的距离的具体方法为采用otdr打光测距方法。
9.特别的，所述振动点为人工敲打通信光缆的管沟的震动源。
10.特别的，所述振动点为能够产生振动的光缆井。
11.特别的，所述待测点为光纤断点或光纤缺陷点。
12.特别的，所述采集振动点的校准地理位置的具体方法为准确地图坐标并在地图上进行精确定位。
13.特别的，所述待测点的地理位置在gis地图上进行显示。
14.本发明的有益效果如下所示：1.本发明利用人工振动通信光缆方式进行测算距离结合otdr进行待测点打光测算距离进行比对实现对地下光缆的待测点的地图定点定位，利用常规otdr设备对待测点打光测算距离，由系统进行具体断点大体地理位置的判断。在大体位置的基础上如下图所示，对该范围附近临近井的光缆通过人工震动进行精准测距。通过多个地点人工振动的精准测距结果来依次比对待测点光学准确长度来精准定位待测点的地理位置。
15.2.由于可以通过人工敲击振动的方式通过分布式光纤振动监测设备测量获取人工敲击振动点距离设备监测端口的光学准确长度，在现场振动敲击时同时可以采集该敲击振动点的准确地图坐标并在地图上进行精确定位。通过对该段光缆在多个不同地点（距离）进行人为振动测量就可以建立起振动点距离设备监测端口的光学准确长度与该振动点在地图上的精确位置的对应关系。该段光缆故障发生时，通过常规故障处理的otdr设备打光测出故障点距离测光端口的光学长度，再通过在该光缆途径多个地点进行多次人工振动找到多次人工振动测距光学长度与常规故障处理的otdr设备打光测出的光学长度进行逐次比对，可快速找到常规故障处理的otdr设备打光测出故障点光学长度所在的准确地理位置。同时由系统对光缆历次人工振动测距的距离长度和该点的地理位置进行历史记录（即知道光缆在该地理位置点打光距离的实际长度）。方便以后更快的定位光纤断点（缺陷）打光测算距离定位具体的地理位置。
16.3.由于通过井中振动的方式更简单和精准，对井来进行振动测距与将井的位置与所测光缆光学距离长度建立关联和记录也更为方便和有意义，所以可以通过结合井中振动的方式来进行。一旦通过以上人工振动测量方式记录了该光缆所经各井的光纤光学测距长度和各井的具体地图地理位置的对应关系。该光缆断点时，通过otdr测出该断点的距离长度就可以通过各井的光纤测距长度知道该断点在哪两个井之间，在现场两井间再通过人工振动测距方式测出的距离，当这个距离等于或接近于通过otdr测出该断点的距离长度时，即可判断该地点下即为光缆断点所在。实现精准地理定位。
17.4.本发明通过振动通信光缆的方式对振动点进行精确距离测算，并结合对故障点
的测距，从而能精准在现场对故障点进行定位，避免了大范围的开挖逐段的进行人工查找，有效提高了查找效率和维护速度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例的工作原理图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
25.如图1所示，本发明实施例的一种地下通信光缆的快速准确测距及地理定位方法。
26.（1）在地下电力通信光缆智能运维系统安装光学距离测量设备；本实施例的光学距离测量设备为分布式光纤振动监测设备。
27.（2）在通信光缆上设定3个振动点，分别为振动点1、振动点2和振动3。
28.（3）使其中一个振动点振动；（4）通过光学距离测量设备测量出振动点距离光学距离测量设备的监测端口的光学准确长度为校准距离，同时采集振动点的校准地理位置；其中，振动点1在光缆井a上，振动点2在光缆井b上，振动点3在一个已知地理位置上被人工敲打通信光缆的管沟的震动源。光学距离测量设备测量出振动点距离光学距离测量设备的监测端口的光学准确长度的具
体方法为采用分布式光纤振动监测设备进行振动测距。采集振动点的校准地理位置的具体方法为准确地图坐标并在地图上进行精确定位。
29.（5）循环执行步骤（3）和步骤（4）直至测量所有振动点的校准距离及采集所有振动点的校准地理位置；（6）测量待测点距光学距离测量设备的监测端口的距离为待测点光学准确长度；测量待测点距光学距离测量设备的监测端口的距离的具体方法为采用otdr打光测距方法。
30.（7）通过步骤（5）获得的所有振动点的校准距离及采集所有振动点的校准地理位置来依次比对待测点光学准确长度来精准定位待测点的地理位置。待测点的地理位置在gis地图上进行显示。
31.本发明实施例具有以下有益效果：1.本发明实施例利用人工振动通信光缆方式进行测算距离结合otdr进行待测点打光测算距离进行比对实现对地下光缆的待测点的地图定点定位，利用常规otdr设备对待测点打光测算距离，由系统进行具体断点大体地理位置的判断。在大体位置的基础上如下图所示，对该范围附近临近井的光缆通过人工震动进行精准测距。通过多个地点人工振动的精准测距结果来依次比对待测点光学准确长度来精准定位待测点的地理位置。
32.2.由于可以通过人工敲击振动的方式通过分布式光纤振动监测设备测量获取人工敲击振动点距离设备监测端口的光学准确长度，在现场振动敲击时同时可以采集该敲击振动点的准确地图坐标并在地图上进行精确定位。通过对该段光缆在多个不同地点（距离）进行人为振动测量就可以建立起振动点距离设备监测端口的光学准确长度与该振动点在地图上的精确位置的对应关系。该段光缆故障发生时，通过常规故障处理的otdr设备打光测出故障点距离测光端口的光学长度，再通过在该光缆途径多个地点进行多次人工振动找到多次人工振动测距光学长度与常规故障处理的otdr设备打光测出的光学长度进行逐次比对，可快速找到常规故障处理的otdr设备打光测出故障点光学长度所在的准确地理位置。同时由系统对光缆历次人工振动测距的距离长度和该点的地理位置进行历史记录（即知道光缆在该地理位置点打光距离的实际长度）。方便以后更快的定位光纤断点（缺陷）打光测算距离定位具体的地理位置。
33.3.由于通过井中振动的方式更简单和精准，对井来进行振动测距与将井的位置与所测光缆光学距离长度建立关联和记录也更为方便和有意义，所以可以通过结合井中振动的方式来进行。一旦通过以上人工振动测量方式记录了该光缆所经各井的光纤光学测距长度和各井的具体地图地理位置的对应关系。该光缆断点时，通过otdr测出该断点的距离长度就可以通过各井的光纤测距长度知道该断点在哪两个井之间，在现场两井间再通过人工振动测距方式测出的距离，当这个距离等于或接近于通过otdr测出该断点的距离长度时，即可判断该地点下即为光缆断点所在。实现精准地理定位。
34.4.本发明实施例通过振动通信光缆的方式对振动点进行精确距离测算，并结合对故障点的测距，从而能精准在现场对故障点进行定位，避免了大范围的开挖逐段的进行人工查找，有效提高了查找效率和维护速度。
35.本发明实施例通过对人工震动源的精准测距结果来比对odtr的打光测距结果，可精准的找到具体光缆断点的位置，同时该技术还可应用于光缆隐患的精准地理位置定位和光缆查找等工作中。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序；术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
37.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
38.虽然描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。