电线杆位置确定方法和架空光缆的状态推定方法与流程

1.本发明涉及利用光纤振动分布测定法的电线杆位置确定方法和架空光缆的状态推定方法。


背景技术：

2.以往，为了使架空光缆的故障风险为最小限度，通过目视掌握架空光缆的状态。即，将作业人员派遣到现场，掌握是否有重物悬挂在光缆上，是否有树木等与光缆接触。依赖于这种目视，不能避免人的工作。
3.为了搜索光缆的故障，具有光脉冲测试法。在光脉冲测试法中，即使能够确定产生损耗的距离，但是如果不能与设备位置对照，则不能确定故障位置。
4.为了对照设备位置，提出了有意地对光缆施加振动的方法(例如参照非专利文献1、非专利文献2)。非专利文献1和非专利文献2所记载的方法通过对光缆等施加振动，利用光脉冲测试法测定特定位置的散射光的时间变化。现有技术文献
5.非专利文献1：饭田大辅等、2019年信学会综合大会、b-13-10.非专利文献2：tiejun j.xia et al.,in proc ofc2020、th3a.5.
6.但是，在非专利文献1、2所记载的方法中，也必须向现场派遣作业人员并施加振动。因此，无法避免人的工作。
7.因此，不向现场派遣作业人员而确定电线杆位置或推定架空光缆的状态成为课题。


技术实现要素：

8.因此，本发明的目的在于提供远程确定电线杆位置或推定架空光缆的状态的方法。
9.在本发明的电线杆位置确定方法和架空光缆的状态推定方法中，利用光纤振动分布测定方法(das：distributed acoustic sensing分布式声学传感器)，根据相对于光纤距离的振动分布图案来确定电线杆位置或推定架空光缆的状态。
10.具体地说，本发明的电线杆位置确定方法的特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的相对于光纤的距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，确定振动分布的边界区域是电线杆位置。
11.具体地说，本发明的架空光缆的状态推定方法的特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动沿光纤传播且振动的振幅一样时，判断为光缆正常。
12.具体地说，本发明的架空光缆的状态推定方法的特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动沿光纤传播且振动的振幅不一样时，判断为在光缆上具有由附着物产生的
负荷。
13.具体地说，本发明的架空光缆的状态推定方法的特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动在光纤的中途停止或缩小时，判断为地上障碍物与光缆接触。
14.根据本发明，能够提供一种远程确定电线杆位置、或推定架空光缆的状态的方法。
附图说明
15.图1是表示架空光缆的架设状态的示意图。图2是说明das的测定原理的图。图3是说明das的测定原理的图。图4是表示光纤的振动分布图案的图。图5是表示光纤的振动分布图案的图。图6是表示光纤的振动分布图案的图。图7是表示光纤的振动分布图案的图。图8是判断光缆的正常、异常的流程图。
具体实施方式
16.下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明不限定于以下所示的实施方式。这些实施例只不过是例示，本发明可以基于本领域技术人员的知识以进行了各种变更、改进的方式来实施。另外，在本说明书和附图中，附图标记相同的构成要素表示相互相同的构成要素。
17.(实施方式1)说明利用光纤振动分布测定方法(das：distributed acoustic sensor)的电线杆位置确定方法。图1表示利用das，根据相对于光纤距离的振动分布图案来确定电线杆位置或架空光缆的架设状态的示意图。从设置于通信大厦的光纤振动分布测定装置向光缆输入光信号。光信号从敷设在地下的光缆传播到架空敷设的光缆。一边传播一边在光纤内激发瑞利散射，其中，在光纤振动分布测定装置侧散射的瑞利散射光的一部分作为后向散射光返回。
18.作为后向散射光的测定单元，可以应用公知的otdr(optical time domain reflectometer光时域反射计)或ofdr(optical frequency domain reflectometer光频域反射计)。可知架空光缆的振动频率为10hz以下，波长为2m左右。关于后向散射光的测定单元所要求的测定性能，采样频率为20hz以上，空间分辨率为1m左右。目前，满足该要求条件的是c-otdr(coherent otdr相干otdr)或ofdr。
19.在图2和图3中说明das的测定原理。本实施方式的das利用ofdr(optical frequency domain reflectometer)作为后向散射光测定单元，测定相对于光缆的距离z的后向散射光波形。如图2所示，首先，取得成为“参照测定”的相对于光缆的距离的后向散射光强度，按时间依次取得成为“第一次测定”、“第二次测定”··“第n次测定”的后向散射光波形。
20.如果对这些波形的例如位于z1和z2的距离的波形(图2的实线部分)进行频谱分析
(傅立叶变换)并计算频谱偏移，则得到图3的频谱波形。将参照测定时得到的频谱作为参照波形，计算与各时刻的频谱的互相关，计算赋予互相关峰值的频谱偏移。由此，如图3所示，按照“参照测定”、“第一次测定”、“第二次测定”的顺序计算频谱偏移。另外，频谱偏移δν是将非专利文献3的(8)式变形并由下式表示。δν＝－0.78*ε*ν0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)在此，ε表示变形量，ν0表示探测光的中心频率。
21.如果由黑白的深浅表示相对于距离的频谱偏移的量并按时间依次累积，则得到图4那样的光纤的振动分布图案。变形为正的部分表示光纤延伸，变形为负的部分表示光纤被压缩。在图4中，由白色表示变形为正的部分，由黑色表示变形为负的部分，但是黑白的深浅是一例，也可以由蓝色的深浅表示变形为正的部分，由红色的深浅表示变形为负的部分，像这样以改变了色彩的深浅来表示。
22.架空光缆能够视为按每个电线杆跨距而固有振动的弦。从图4可知，由风产生的振动随着时间在电线杆跨距内传播，该振动的振幅的大小、传播速度按每个电线杆跨距而不同。因此，可知按每个电线杆跨距具有不同的振动图案。反过来说，能够判断为图4的振动图案的边界区域是电线杆位置。
23.(实施方式2)说明利用光纤振动分布测定方法(das)的架空光缆的状态推定方法。图5、图6和图7表示利用das测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的光纤的振动分布图案的例子。架空光缆能够视为按每个电线杆跨距振动的弦，通过测定振动图案，能够推定光缆的敷设状态。
24.图5是光缆正常时的振动图案。在图5中，可知由风产生的振动沿架空光缆随着时间在电线杆跨距内传播，在电线杆跨距内振动的振幅是一样的。
25.图6是在光缆上具有由附着物产生的负荷时的振动图案。在图6中，由风产生的振动沿架空光缆随着时间在电线杆跨距内传播。但是，振动的振幅在附着物的负荷点变大。即，可知在电线杆跨距内振动的振幅是不一样的。
26.图7是地上障碍物、例如树木与光缆接触时的振动图案。在图7中，可知由风产生的振动在电线杆与地上障碍物之间传播，但是在地上障碍物处振动停止或缩小。即，振动在电线杆跨距内的中途停止或缩小而不沿光缆传播
27.根据这些现象，如果观测光纤的振动分布图案，则能够判断光缆的正常、异常。图8表示判断光缆的正常、异常的流程图。在图8中，如在实施方式1中说明的那样，利用光纤振动分布测定方法(das：distributed acoustic sensor)，测定相对于光纤距离的振动分布图案。首先，根据振动图案的边界区域确定电线杆位置(s11)。接着，确定是推定架空光缆的哪个电线杆跨距的状态(s12)。
28.如果振动沿架空光缆在电线杆跨距内传播(s13的“是”)，且在电线杆跨距内振动的振幅一样(s14的“是”)，则推定为光缆正常(s15)。
29.振动沿架空光缆在电线杆跨距内传播(s13的“是”)，在电线杆跨距内振动的振幅不一样时(s14的“否”)，则推定在光缆上具有由附着物产生的负荷(s16)。而且，能够确定在振动的振幅的不连续点上存在附着物。
30.振动在电线杆与地上障碍物之间传播，但是当在电线杆跨距内的中途停止或缩小
而不沿光缆传播时(s13的“否”)，推定为光缆与地上障碍物接触(s17)。而且，能够确定为光缆在振动的停止点或缩小点与地上障碍物接触。
31.如以上说明的那样，根据本发明，能够根据利用设置于通信大厦的光纤振动分布测定方法(das：distributed acoustic sensor)计算出的振动分布图案，远程确定电线杆位置或推定架空光缆的状态或确定故障位置。工业实用性
32.本发明能够应用于信息通信产业。

技术特征：
1.一种电线杆位置确定方法，其特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的相对于光纤的距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，确定振动分布的边界区域是电线杆位置。2.一种架空光缆的状态推定方法，其特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动沿光纤传播且振动的振幅一样时，判断为光缆正常。3.一种架空光缆的状态推定方法，其特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动沿光纤传播且振动的振幅不一样时，判断为在光缆上具有由附着物产生的负荷。4.一种架空光缆的状态推定方法，其特征在于，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的电线杆跨距内的相对于光纤距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，当振动在光纤的中途停止或缩小时，判断为地上障碍物与光缆接触。

技术总结
本发明的目的在于提供一种远程确定电线杆位置或推定架空光缆的状态的方法。本发明是一种电线杆位置确定方法，根据将利用光纤振动分布测定方法测定的相对于光纤的距离的变形量按时间依次累积的振动分布图案，确定振动分布的边界区域是电线杆位置。布的边界区域是电线杆位置。布的边界区域是电线杆位置。


技术研发人员：冈本达也 饭田大辅 古敷谷优介 本田奈月
受保护的技术使用者：日本电信电话株式会社
技术研发日：2021.02.17
技术公布日：2023/10/20