本發(fā)明涉及光纜檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種光纜路由檢測(cè)與定位的方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于光纜的故障檢測(cè)，一般采用光時(shí)域反射(otdr)技術(shù)光纖故障的定位。其中，紅光故障檢測(cè)技術(shù)利用紅光的可見性，通過紅光在光纖故障發(fā)生透射實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的精確定位，otdr技術(shù)通過測(cè)量光纖背向瑞利散射或菲涅爾反射信號(hào)，當(dāng)外界振動(dòng)加載在光纖上時(shí)，擾動(dòng)發(fā)生位置處的光纖會(huì)引起后向瑞利散射光信號(hào)的相位φs發(fā)生漂移，并體現(xiàn)為后向瑞利散射光的強(qiáng)度值發(fā)生變化，但此方法只能檢測(cè)到故障的距離，并不能定位到具體的位置，并且也無法確定故障的方向，對(duì)此，一般是在光纜沿線采取人工敲擊的方式進(jìn)行擾動(dòng)，然后通過比對(duì)不同端口的采集信息，找到符合該敲擊模式的光纜及振動(dòng)位置，從而得到目標(biāo)光纜的路由走向、敲擊位置盤留等信息，但是在光纜沿線進(jìn)行人工敲擊采集的過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)較多的噪聲，如何對(duì)這些噪聲進(jìn)行過濾，快速定位具有人工敲擊特征的位置需要進(jìn)一步的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種光纜路由檢測(cè)與定位的方法，用于過濾絕大部分噪聲，快速定位具有人工敲擊特征的位置。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明提供一種光纜路由檢測(cè)與定位的方法，通過向光纜線路發(fā)送測(cè)試脈沖實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

4、采集光纜線路的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)構(gòu)建時(shí)空關(guān)系矩陣data，所述振動(dòng)信號(hào)包含根據(jù)預(yù)設(shè)的敲擊次數(shù)和敲擊時(shí)間間隔對(duì)光纜線路進(jìn)行敲擊產(chǎn)生的振動(dòng)；

5、設(shè)置第一閾值th1和第二閾值th2，依次遍歷所述時(shí)空關(guān)系矩陣data每一列的數(shù)據(jù)，尋找同時(shí)滿足所述第一閾值th1和第二閾值th2的若干連續(xù)的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)，將其標(biāo)記為疑似振動(dòng)點(diǎn)；

6、根據(jù)獲取的所述疑似振動(dòng)點(diǎn)獲取疑似敲擊事件位置；

7、根據(jù)所述疑似敲擊事件位置獲取敲擊事件的影響范圍；

8、通過所述敲擊事件的影響范圍確認(rèn)敲擊位置光纜盤留。

9、通過采用預(yù)設(shè)時(shí)間間隔和次數(shù)的人工敲擊對(duì)光纜線路造成振動(dòng)，進(jìn)而捕捉光纜線路中的振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)振動(dòng)信號(hào)構(gòu)建時(shí)空關(guān)系矩陣，將時(shí)空關(guān)系矩陣根據(jù)預(yù)設(shè)的敲擊時(shí)間間隔和次數(shù)進(jìn)行逐列分析，通過第一閾值th1和第二閾值th2來對(duì)多余的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，能夠快速的將其中的人工敲擊事件識(shí)別出來，進(jìn)而獲取人工敲擊所覆蓋的光纜線路范圍。

10、進(jìn)一步的，所述依次遍歷所述時(shí)空關(guān)系矩陣data每一列的振動(dòng)數(shù)據(jù)，尋找同時(shí)滿足所述第一閾值th1和第二閾值th2的若干連續(xù)的數(shù)據(jù)，將其標(biāo)記為疑似振動(dòng)點(diǎn)具體包括：

11、按列遍歷所述時(shí)空關(guān)系矩陣data的振動(dòng)數(shù)據(jù)data[i][j]，其中0≤i＜m，0≤j＜n，將所述振動(dòng)數(shù)據(jù)data[i][j]分別與所述第一閾值th1和第二閾值th2進(jìn)行比較：

12、當(dāng)出現(xiàn)data[i-1][j]＜th1且data[i][j]≥th1時(shí)，統(tǒng)計(jì)從i開始持續(xù)超過th1的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)t1，如果t1不超過預(yù)設(shè)值，則將i和個(gè)數(shù)t1在所述時(shí)空關(guān)系矩陣data中的位置作為一個(gè)集合記錄至第一數(shù)據(jù)集fp1中；

13、當(dāng)出現(xiàn)data[i-1][j]＜th2且data[i][j]≥th2時(shí)，統(tǒng)計(jì)從i開始持續(xù)超過th1的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)t2，如果t2不超過所述預(yù)設(shè)值，則將i和個(gè)數(shù)t2在所述時(shí)空關(guān)系矩陣data中的位置作為一個(gè)集合記錄至第二數(shù)據(jù)集fp2中；優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值設(shè)置為2-4；

14、將同時(shí)屬于所述第一數(shù)據(jù)集fp1和第二數(shù)據(jù)集fp2中的集合作為疑似振動(dòng)點(diǎn)。

15、進(jìn)一步的，所述采集光纜線路的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)構(gòu)建時(shí)空關(guān)系矩陣data具體為：

16、對(duì)m幀連續(xù)測(cè)試脈沖進(jìn)行采集，每幀所述測(cè)試脈沖采集n個(gè)位置點(diǎn)的所述振動(dòng)信號(hào)；

17、將采集到的所述振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率并提取局部頻域累加值形成振動(dòng)數(shù)據(jù)；

18、根據(jù)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)構(gòu)建m×n的時(shí)空關(guān)系矩陣data；

19、其中所述時(shí)空關(guān)系矩陣data的m行對(duì)應(yīng)m幀所述測(cè)試脈沖，每一行的n個(gè)數(shù)據(jù)代表一幀所述測(cè)試脈沖間隔時(shí)間內(nèi)，n個(gè)位置點(diǎn)的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)；所述時(shí)空關(guān)系矩陣data的n列對(duì)應(yīng)n個(gè)位置點(diǎn)，每一列的m個(gè)數(shù)據(jù)代表對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)在m幀所述測(cè)試脈沖的時(shí)間上的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)。

20、通過采集m幀測(cè)試脈沖，每幀測(cè)試脈沖采集n個(gè)位置點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)構(gòu)建m×n的時(shí)空關(guān)系矩陣data，通過二維的時(shí)空關(guān)系矩陣data構(gòu)建了振動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間的關(guān)系，可以對(duì)矩陣的每行進(jìn)行分析，得到在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的各個(gè)位置點(diǎn)的情況，或?qū)仃嚨拿苛羞M(jìn)行分析，得到每個(gè)位置點(diǎn)的隨時(shí)間的變化情況，能夠更好的來對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

21、進(jìn)一步的，所述根據(jù)獲取的所述疑似振動(dòng)點(diǎn)獲取疑似敲擊事件位置具體包括：

22、根據(jù)找到的所述疑似振動(dòng)點(diǎn)，獲取每個(gè)所述位置點(diǎn)的疑似振動(dòng)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；

23、統(tǒng)計(jì)每個(gè)所述位置點(diǎn)的各種時(shí)間間隔的出現(xiàn)次數(shù)，根據(jù)各種時(shí)間間隔出現(xiàn)的最大次數(shù)確定該位置點(diǎn)的占優(yōu)敲擊時(shí)間間隔，并確認(rèn)疑似敲擊點(diǎn)；

24、根據(jù)所有所述位置點(diǎn)的所有疑似敲擊點(diǎn)及其在所述時(shí)空關(guān)系矩陣data的位置，確定疑似敲擊事件位置。

25、進(jìn)一步的，所述根據(jù)各種時(shí)間間隔出現(xiàn)的最大次數(shù)確定該位置點(diǎn)的占優(yōu)敲擊時(shí)間間隔，并確認(rèn)疑似敲擊點(diǎn)具體包括：

26、在每個(gè)所述位置點(diǎn)上，獲取出現(xiàn)次數(shù)占比最大的時(shí)間間隔，如該時(shí)間間隔與所述預(yù)設(shè)的敲擊時(shí)間間隔相匹配，且該出現(xiàn)次數(shù)占比最多的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)的疑似振動(dòng)點(diǎn)不少于預(yù)設(shè)的敲擊次數(shù)，則將該疑似振動(dòng)點(diǎn)記為疑似敲擊點(diǎn)。

27、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述疑似敲擊事件位置獲取敲擊事件的影響范圍具體包括：

28、將所述時(shí)空關(guān)系矩陣data在所述疑似敲擊事件位置的振動(dòng)數(shù)據(jù)與第三閾值thr進(jìn)行比較，為其中不小于所述第三閾值thr的振動(dòng)數(shù)據(jù)添加有效振動(dòng)標(biāo)識(shí)；

29、將所述時(shí)空關(guān)系矩陣data中每一列的所述有效振動(dòng)標(biāo)識(shí)進(jìn)行累加，獲得所有位置的位置敲擊曲線；

30、根據(jù)所述疑似敲擊事件位置和時(shí)空關(guān)系矩陣data獲取每個(gè)位置點(diǎn)的敲擊發(fā)生時(shí)間，將所述敲擊發(fā)生時(shí)間與所述位置敲擊曲線的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，獲得敲擊事件位置集；

31、取所述敲擊事件位置集中的第一個(gè)位置和最后一個(gè)位置，所述第一個(gè)位置和最后一個(gè)位置所包含的位置范圍為敲擊事件的影響范圍。

32、進(jìn)一步的，所述敲擊事件的影響范圍與所述光纜盤留的關(guān)系為：

33、所述敲擊事件的影響范圍減去對(duì)應(yīng)所述測(cè)試脈沖的影響后，則作為對(duì)應(yīng)敲擊位置的所述光纜盤留的長(zhǎng)度。

34、本發(fā)明還提供一種光纜路由檢測(cè)與定位的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

35、脈沖發(fā)射模塊，用于向光纜線路發(fā)射測(cè)試脈沖；

36、振動(dòng)采集模塊，用于采集光纜線路中的振動(dòng)信號(hào)；

37、振動(dòng)分析模塊，用于將采集到的所述振動(dòng)信號(hào)根據(jù)預(yù)設(shè)的人工敲擊次數(shù)和敲擊時(shí)間間隔進(jìn)行分析，獲取其中疑似敲擊事件的位置；

38、事件確定模塊，用于根據(jù)獲取的所述疑似敲擊事件的位置確定敲擊事件；

39、范圍計(jì)算模塊，計(jì)算確認(rèn)的所述敲擊事件的影響范圍和敲擊位置光纜盤留。

40、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述所屬于存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀指令，實(shí)現(xiàn)上述所述的一種光纜路由檢測(cè)與定位的方法。

41、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述一種光纜路由檢測(cè)與定位的方法。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過采用預(yù)設(shè)時(shí)間間隔和次數(shù)的人工敲擊，來對(duì)光纜線路施加振動(dòng)，并采集光纜線路的振動(dòng)信號(hào)，通過采集光纜線路中的m幀測(cè)試脈沖，每幀測(cè)試脈沖采集n個(gè)位置點(diǎn)，將采集的振動(dòng)信號(hào)構(gòu)建為m×n的時(shí)空關(guān)系矩陣矩陣，構(gòu)建的時(shí)空關(guān)系矩陣能夠很好的反映振動(dòng)信號(hào)的時(shí)空關(guān)系，將時(shí)空關(guān)系矩陣根據(jù)預(yù)設(shè)的敲擊時(shí)間間隔和次數(shù)進(jìn)行逐列分析，能夠?qū)?yīng)時(shí)空關(guān)系矩陣的時(shí)空關(guān)系，能夠方便快速的對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和分析；另外，在分析時(shí)空關(guān)系矩陣時(shí)設(shè)置第一閾值th1和第二閾值th2來標(biāo)記疑似振動(dòng)點(diǎn)，通過第一閾值th1和第二閾值th2能夠?qū)⒍嘤嗟臄?shù)據(jù)進(jìn)行過濾，排除環(huán)境影響產(chǎn)生的振動(dòng)，結(jié)合人工敲擊時(shí)間間隔和次數(shù)能夠快速地獲得人工敲擊特征的位置。