一种低成本集群OTDR实现方法及系统与流程

一种低成本集群otdr实现方法及系统
技术领域
1.本发明涉及光纤光缆传输工程领域，更具体地说，它涉及一种低成本集群otdr实现方法及系统。


背景技术：

2.光纤光缆传输介质自从上世纪80年代进入实用化以来，就以其高带宽、低成本、抗干扰性能高、易部署等优点得到了突飞猛进的发展，到目前为止已经在线使用的光缆长度达到上亿公里，连接到了人们生活的所有地域。不过由于传输光缆绝大部分使用场所处在室外，使用环境存在较多的受侵害因素，例如各类土石方工程挖断、地下管道内的鼠咬、地面受压造成的光缆压裂或压断、自然灾害造成光缆被埋或冲断、各种人为破坏等，因此随着光缆使用数量的迅猛增长，其带来的维护工作量也越来越巨大。otdr(optical time-domain reflectometer)光时域反射仪是光缆维护工作中最常用的测试设备，也是光缆维护团队必配的测试设备之一，由于其属于精密测试仪表，因此其价格比较高昂，使得行业中的光缆维护单位需要花费很大的投入去批量购买这些测试设备，去支撑维护人员的日常工作，造成企业维护资源成本持续的增长，大大的挤压企业的经营利润。
3.otdr虽然是光缆维护工作中不可或缺的测试设备，但它并不需要连续使用或运行，其月度空闲率在50％以上，使得昂贵资源无法避免的存在成本浪费，造成这一现象的主要原因之一就在于目前的otdr仪表按照封闭的独立运行架构进行设计，请参见图1所示，在一个封闭的机壳内集成了测试数据采集模块、数据处理模块、操作控制模块、显示屏、大容量电池及供电模块，这些模块都需要精密的硬件做支撑，才使得otdr仪表材料成本高，价格高昂。这种单机全功能的otdr仪表虽然方便使用，但无法实现资源复用。被一个维护人员带去一个维护地点后，其它维护人员就无法使用，只能通过购买更多的otdr仪表去满足多个地点应用需求，就无法避免的造成使用空闲率。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种低成本集群otdr实现方法及系统，通过将otdr仪表功能拆分，共享数据处理资源，解决目前otdr测试仪表封闭、集成，无法实现资源复用的问题。
5.本技术首先提供一种低成本集群otdr实现系统，包括：
6.测试数据采集实体，用于与被测光缆纤芯连接，采集otdr测试数据；
7.操作控制和测试结果显示实体，与所述测试数据采集实体信号连接，用于对来自测试数据采集实体的otdr测试数据进行转发，对来自测试数据处理实体的结果数据进行显示；
8.测试数据处理实体，与所述操作控制和测试结果显示实体信号连接，用于对otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据。
9.采用上述技术方案，把常规单机运行模式的otdr仪表功能进行分解，由测试数据处理实体共享数据处理资源，操作控制和测试结果显示实体承担操作控制和显示功能，原
来全功能的otdr仪表只留下测试数据采集一项功能，大大降低了购置成本，同时通过共享数据处理资源，可有效的降低企业在光缆故障维护测试上的设备投入，极大提升企业的运维成效。
10.在一种可能的实施方式中，所述操作控制和测试结果显示实体内置程序，用于将所述测试数据采集实体的otdr测试数据转发至所述测试数据处理实体，显示所述测试数据处理实体发送的结果数据，对所述测试数据采集实体发送控制指令，实现包括但不限于控制所述测试数据实体进行测试参数配置、启动测试和停止测试。
11.在一种可能的实施方式中，所述测试数据处理实体依托于云服务器运行，包含多个测试数据处理单元，每个测试数据处理单元可以处理多路otdr测试数据。
12.在一种可能的实施方式中，所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据采集实体通过wifi或蓝牙通信协议互联；所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据处理实体通过无线网络互联。
13.在一种可能的实施方式中，所述测试数据采集实体为常规otdr仪表中的测试数据采集模块，所述操作控制和测试结果显示实体为依托移动终端运行的app软件，所述测试数据处理实体为依托云服务器运行的软件包。
14.在一种可能的实施方式中，所述测试数据采集实体内置容量电池和供电模块，实现供电。
15.本技术还提供一种低成本集群otdr实现方法，其基于如权利要求1-6任一所述的一种低成本集群otdr实现系统，包括：
16.s1、在云服务器上部署与测试数据处理实体对应的软件包，并挂载上app工具软件，所述测试数据处理实体包含多个测试数据处理单元；在移动终端上安装与操作控制和测试结果显示实体对应的app工具软件；将测试数据采集器接到被测光缆纤芯上；
17.s2、移动终端启动app工具软件，与所述测试数据采集实体建立通信，控制所述测试数据实体进行参数配置，并启动测试；
18.s3、移动终端接收测试数据采集实体采集的otdr测试数据，并将所述otdr测试数据转发至云服务器的测试数据处理实体；
19.s4、测试数据处理实体分配空闲的测试数据处理单元对所述otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据，并返回所述移动终端；
20.s5、移动终端接收并显示所述结果数据，测试结束后操作所述测试数据采集实体停止测试。
21.在一种可能的实施方式中，当多个地点存在光缆测试需求时，配置多个移动终端和测试数据采集实体分别在每个地点进行光缆测试工作，分别采集多路otdr测试数据。
22.在一种可能的实施方式中，将所述otdr测试数据转发至云服务器的测试数据处理实体时，包括在otdr测试数据的传输包上添加所属的测试数据采集实体id。
23.在一种可能的实施方式中，当所述云服务器中空闲的测试数据处理单元数量超过阈值时，将一路otdr测试数据输送至多个测试数据处理单元，由多个测试数据处理单元分别处理不同区段的数据，最后汇总输出形成otdr工业规范要求的结果数据。
24.与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：把常规单机运行模式的otdr仪表功能进行分解，由公司服务器共享数据处理资源，维护人员的移动终端承担操作控制和显示
功能，原来全功能的otdr只留下测试数据采集一项功能，大大降低了购置成本。移动终端可与任一一台测试数据采集实体建立通讯，实现人员机动作业；一台服务器可运算多台测试数据采集实体采集的otdr测试数据，降低运维成本；在测试数据处理单元数量存在较多空闲时，还可以对同一数据进行分区段处理，提高处理效率。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
26.图1为本发明提供的常规单机版otdr仪表的功能构成示意图；
27.图2为本发明提供的低成本集群otdr实现系统中各实体组成示意图；
28.图3为本发明提供的低成本集群otdr实现方法流程图；
29.图4为本发明提供的方法使用示意图；
30.图5为本发明提供的测试数据处理实体共享使用组成示意图。
具体实施方式
31.在下文中，可在本技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所申请的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
32.在本技术的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本技术的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本技术的各种实施例中被清楚地限定。
33.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。
34.目前，otdr测试仪表封闭、集成，无法实现资源复用，光缆维护企业在购置otdr测试仪表上的投入巨大，同时昂贵的otdr仪表的使用率低下，严重影响企业的投入产出。
35.本发明技术基于对otdr测试仪表的功能组成和测试原理的深度了解，以及对企业使用otdr仪表进行维护工作流程的深度了解，提出了一种低成本集群otdr实现方法及系统。具体是把目前常规的otdr测试仪表功能进行合理的拆分，由不同的实体承担相应功能的实现，这些实体间通过无线方式互联，在确保完整的otdr测试功能前提下，达到降低otdr成本的目的。
36.请参见图2所示，低成本集群otdr实现系统包括：
37.测试数据采集实体，用于与被测光缆纤芯连接，采集otdr测试数据；
38.操作控制和测试结果显示实体，与所述测试数据采集实体信号连接，用于对来自测试数据采集实体的otdr测试数据进行转发，对来自测试数据处理实体的结果数据进行显示；
39.测试数据处理实体，与所述操作控制和测试结果显示实体信号连接，用于对otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据。
40.相较于传统封闭、集成式otdr仪表，本系统把常规单机运行模式的otdr仪表功能进行合理分解，由测试数据处理实体共享数据处理资源，操作控制和测试结果显示实体承担操作控制和显示功能，原来全功能的otdr仪表只留下测试数据采集一项功能，大大降低了购置成本，同时通过共享数据处理资源，可有效的降低企业在光缆故障维护测试上的设备投入，极大提升企业的运维成效。
41.在一种可能的实施方式中，所述操作控制和测试结果显示实体内置程序，用于将所述测试数据采集实体的otdr测试数据转发至所述测试数据处理实体，显示所述测试数据处理实体发送的结果数据，对所述测试数据采集实体发送控制指令，实现包括但不限于控制所述测试数据实体进行测试参数配置、启动测试和停止测试。运维人员通过操作控制和测试结果显示实体即可实现数据接收、结果数据显示、测试数据采集实体操作等功能，降低操作难度。
42.在一种可能的实施方式中，所述测试数据处理实体依托于云服务器运行，包含多个测试数据处理单元，每个测试数据处理单元可以处理多路otdr测试数据。为保证在应对多路otdr测试数据时的结算能力，设置多个测试数据处理单元，以便实现多路otdr测试数据的同时结算，提供处理效率。
43.在一种可能的实施方式中，所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据采集实体通过wifi或蓝牙通信协议互联；所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据处理实体通过无线网络互联。
44.需要说明的是，本系统考虑到实际作业情况，运维人员携带操作控制和测试结果显示实体到达现场，通常距离测试数据采集实体较近，因此选择wifi、蓝牙等通信方式建立连接，符合实际作业情况。通常测试数据处理实体需要较大的结算能力，由本地服务器、云服务器等实现，距离测试数据采集实体较远，因此采用4g、5g无线通讯实现信号传输。
45.在一种可能的实施方式中，所述测试数据采集实体为常规otdr仪表中的测试数据采集模块，所述操作控制和测试结果显示实体为依托移动终端运行的app软件，所述测试数据处理实体为依托云服务器运行的软件包。
46.可以理解的是，由公司云服务器运行测试数据处理实体，实现数据处理；由运维人员的移动终端管(手机、平板、电脑)运行操作控制和测试结果显示实体，实现数据接收、显示和设备操作；由常规otdr仪表中的测试数据采集模块执行数据采集，降低制造难度。
47.在一种可能的实施方式中，所述测试数据采集实体内置容量电池和供电模块，实现供电。通过容量电池存储电能，经供电模块转换至合适的电压为测试数据采集实体内的各部分供电。
48.可以理解的是，本系统采用新型的otdr组成架构：测试数据采集实体、操作控制和测试结果显示实体、共享测试数据处理实体。多个测试数据采集实体可以共享使用一个测
试数据处理实体进行数据处理，避免测试资源的空闲浪费，也节约资源投入费用。把常规单机运行模式的otdr仪表功能进行分解，由公司的云服务器进行测试数据处理，维护人员的移动终端承担操作控制和显示功能，这样原来全功能的otdr就只剩下测试数据采集一项功能，大大降低了购置成本，同时通过合理的测试数据采集实体和共享测试数据处理实体，可有效的降低企业在光缆故障维护测试上的设备投入，极大提升企业的运维成效。
49.请参见图3-4所示，图3为低成本集群otdr实现方法流程图，图4为方法使用示意图。方法基于上述的低成本集群otdr实现系统得以实现，包括：
50.s1、在云服务器上部署与测试数据处理实体对应的软件包，并挂载上app工具软件，所述测试数据处理实体包含多个测试数据处理单元；在移动终端上安装与操作控制和测试结果显示实体对应的app工具软件；将测试数据采集器接到被测光缆纤芯上；
51.s2、移动终端启动app工具软件，与所述测试数据采集实体建立通信，控制所述测试数据实体进行参数配置，并启动测试；
52.s3、移动终端接收测试数据采集实体采集的otdr测试数据，并将所述otdr测试数据转发至云服务器的测试数据处理实体；
53.s4、测试数据处理实体分配空闲的测试数据处理单元对所述otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据，并返回所述移动终端；
54.s5、移动终端接收并显示所述结果数据，测试结束后操作所述测试数据采集实体停止测试。
55.请参见图5所示，图5为测试数据处理实体共享使用组成示意图。在一种可能的实施方式中，当多个地点存在光缆测试需求时，配置多个移动终端和测试数据采集实体分别在每个地点进行光缆测试工作，分别采集多路otdr测试数据。通过一个云服务器实现多路odtr测试数据的处理，降低运维成本。
56.在一种可能的实施方式中，将所述otdr测试数据转发至云服务器的测试数据处理实体时，包括在otdr测试数据的传输包上添加所属的测试数据采集实体id。通过增加测试数据采集实体id便于识别不同被测光缆纤芯数据。
57.在一种可能的实施方式中，当所述云服务器中空闲的测试数据处理单元数量超过阈值时，将一路otdr测试数据输送至多个测试数据处理单元，由多个测试数据处理单元分别处理不同区段的数据，最后汇总输出形成otdr工业规范要求的结果数据。在测试数据处理单元数量存在较多空闲时，还可以对同一数据进行分区段处理，提高处理效率。
58.可以理解的是，目前传输资源不但具有海量的在用光缆，同时还在持续的大规模增长，导致针对光缆的维护工作量也越来越繁重，维护费用也在不断的增长。为了尽可能降低维护企业在光缆维护设备上的费用投入，本发明提出的低成本集群otdr实现方法及系统，旨在利用目前已经普及的已有资源和便利的共享云服务技术，充分减少光缆纤芯测试设备的硬件功能及材料使用量，达到降低设备成本目的。同时，光缆纤芯测试的数据处理部分和操作控制及测试结果显示部分全部使用共享软件实现，这样可使测试资源得到最大的利用，充分减少资源的空闲率，提升企业在测试设备资源上的投入产出比率。
59.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，包括：测试数据采集实体，用于与被测光缆纤芯连接，采集otdr测试数据；操作控制和测试结果显示实体，与所述测试数据采集实体信号连接，用于对来自测试数据采集实体的otdr测试数据进行转发，对来自测试数据处理实体的结果数据进行显示；测试数据处理实体，与所述操作控制和测试结果显示实体信号连接，用于对otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据。2.根据权利要求1所述的一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，所述操作控制和测试结果显示实体内置程序，用于将所述测试数据采集实体的otdr测试数据转发至所述测试数据处理实体，显示所述测试数据处理实体发送的结果数据，对所述测试数据采集实体发送控制指令，实现包括但不限于控制所述测试数据实体进行测试参数配置、启动测试和停止测试。3.根据权利要求1所述的一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，所述测试数据处理实体依托于云服务器运行，包含多个测试数据处理单元，每个测试数据处理单元可以处理多路otdr测试数据。4.根据权利要求1所述的一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据采集实体通过wifi或蓝牙通信协议互联；所述操作控制和测试结果显示实体与所述测试数据处理实体通过无线网络互联。5.根据权利要求1所述的一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，所述测试数据采集实体为常规otdr仪表中的测试数据采集模块，所述操作控制和测试结果显示实体为依托移动终端运行的app软件，所述测试数据处理实体为依托云服务器运行的软件包。6.根据权利要求1所述的一种低成本集群otdr实现系统，其特征在于，所述测试数据采集实体内置容量电池和供电模块，实现供电。7.一种低成本集群otdr实现方法，基于如权利要求1-6任一所述的一种低成本集群otdr实现系统，包括：s1、在云服务器上部署与测试数据处理实体对应的软件包，并挂载上app工具软件，所述测试数据处理实体包含多个测试数据处理单元；在移动终端上安装与操作控制和测试结果显示实体对应的app工具软件；将测试数据采集器接到被测光缆纤芯上；s2、移动终端启动app工具软件，与所述测试数据采集实体建立通信，控制所述测试数据实体进行参数配置，并启动测试；s3、移动终端接收测试数据采集实体采集的otdr测试数据，并将所述otdr测试数据转发至云服务器的测试数据处理实体；s4、测试数据处理实体分配空闲的测试数据处理单元对所述otdr测试数据进行处理，获得otdr工业规范要求的结果数据，并返回所述移动终端；s5、移动终端接收并显示所述结果数据，测试结束后操作所述测试数据采集实体停止测试。8.根据权利要求7所述的一种低成本集群otdr实现方法，其特征在于，当多个地点存在光缆测试需求时，配置多个移动终端和测试数据采集实体分别在每个地点进行光缆测试工作，分别采集多路otdr测试数据。9.根据权利要求7所述的一种低成本集群otdr实现方法，其特征在于，将所述otdr测试
数据转发至云服务器的测试数据处理实体时，包括在otdr测试数据的传输包上添加所属的测试数据采集实体id。10.根据权利要求7所述的一种低成本集群otdr实现方法，其特征在于，当所述云服务器中空闲的测试数据处理单元数量超过阈值时，将一路otdr测试数据输送至多个测试数据处理单元，由多个测试数据处理单元分别处理不同区段的数据，最后汇总输出形成otdr工业规范要求的结果数据。

技术总结
本发明公开了一种低成本集群OTDR实现方法及系统，涉及，解决了目前OTDR测试仪表封闭、集成，无法实现资源复用的问题，其技术方案要点是包括：测试数据采集实体，用于与被测光缆纤芯连接，采集OTDR测试数据；操作控制和测试结果显示实体，与所述测试数据采集实体信号连接，用于对来自测试数据采集实体的OTDR测试数据进行转发，对来自测试数据处理实体的结果数据进行显示；测试数据处理实体，与所述操作控制和测试结果显示实体信号连接，用于对OTDR测试数据进行处理，获得OTDR工业规范要求的结果数据；通过将OTDR仪表功能拆分，共享数据处理资源，解决上述问题。解决上述问题。解决上述问题。


技术研发人员：熊蓉蓉
受保护的技术使用者：成都雄博科技发展有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/9/23