一种光缆定位方法及系统

技术领域

本发明涉及光缆通信技术领域，特别涉及一种光缆定位方法及系统。

背景技术

现在的光缆需求量逐日增加，光缆也由以前的单芯扩充到最大2096芯，但是光缆埋设越多，铺设线路错综复杂，带来的问题也就越大，因此在光缆施工中往往需要准确无误的找到目标光缆及位置。

传统的光缆定位方法是人为的根据施工环境确定一个振动信号的固定阈值，然后根据该固定阈值对光缆振动信号的振幅进行判断和筛选来确定光缆的位置。然而，由于光缆周围环境复杂多变，振动敲击位置往往会存在干扰，进而通过固定阈值来判断，导致测试效果不佳，误报率较高，且在不同的施工环境时，还需要重新根据现场环境来重新设定阈值，场景适应性有待提高。

发明内容

本发明实施例提供了一种光缆定位方法及系统，以解决现有技术中的上述技术问题。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种光缆定位方法。

在一个实施例中，所述光缆定位方法，包括：

获取光缆预设的每个采样点的振动信号，并将所述振动信号进行分帧缓存处理，得到预定缓存大小的分帧信号；

根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值；

将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号；

根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置。

在一个实施例中，获取光缆预设的每个采样点的振动信号包括：在光缆预设的每个采样点按照预定敲击频率进行连续敲击，并对敲击时的每个采样点的振动信号进行采集，得到光缆预设的每个采样点的振动信号。

在一个实施例中，所述预定缓存大小为5帧。

在一个实施例中，根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值包括：将每个缓存大小的振动信号数组进行累加并求平均，得到平均值数组；根据预定窗格长度，遍历所述平均值数值，选取数值最大的平均值作为阈值数组；将所述阈值数组乘以预先设定的振动阈值系数，得到对应的振动阈值。其中，所述窗格长度根据容错距离和敲击点距离（振动信号数据中包含，是每个点之间的距离单位m）确定，而容错距离则是根据敲击点距离转换为信号点数（一般设置为50米，用于判定在设定范围内触发振动事件为相同事件）；窗格长度的计算公式为：S=(容错距离/敲击点间距) /2。

在一个实施例中，将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号包括：对每个采样点的振动信号以及所述振动阈值进行时域转换，得到对应的时域波形曲线；将每个采样点的振动信号的时域波形曲线与振动阈值的时域波形曲线进行比较，在比较结果为相同时间内振动信号的振动幅度大于振动阈值的情况下，将该振动信号判定为有效定位信号。

在一个实施例中，根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置包括：将每个采样点的有效定位信号的触发频率与预定敲击频率进行比较；在比较结果为有效定位信号的触发频率大于预定敲击频率的情况下，将该有效定位信号作为最终定位信号；将所述最终定位信号所对应的采样点，确定为光缆位置。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种光缆定位系统。

在一个实施例中，所述光缆定位系统，包括：

信号处理模块，用于获取光缆预设的每个采样点的振动信号，并将所述振动信号进行分帧缓存处理，得到预定缓存大小的分帧信号；

自适应阈值模块，用于根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值；

信号判定模块，用于将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号；

信号定位模块，用于根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置。

在一个实施例中，所述信号处理模块在获取光缆预设的每个采样点的振动信号时，在光缆预设的每个采样点按照预定敲击频率进行连续敲击，并对敲击时的每个采样点的振动信号进行采集，得到光缆预设的每个采样点的振动信号。

在一个实施例中，所述预定缓存大小为5帧。

在一个实施例中，所述自适应阈值模块在根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值时，将每个缓存大小的振动信号数组进行累加并求平均，得到平均值数组；根据预定窗格长度，遍历所述平均值数值，选取数值最大的平均值作为阈值数组；将所述阈值数组乘以预先设定的振动阈值系数，得到对应的振动阈值。其中，所述窗格长度根据容错距离和敲击点距离（振动信号数据中包含，是每个点之间的距离单位m）确定，而容错距离则是根据敲击点距离转换为信号点数（一般设置为50米，用于判定在设定范围内触发振动事件为相同事件）；窗格长度的计算公式为：S=(容错距离/敲击点间距) /2。

在一个实施例中，所述信号判定模块在将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号时，对每个采样点的振动信号以及所述振动阈值进行时域转换，得到对应的时域波形曲线；将每个采样点的振动信号的时域波形曲线与振动阈值的时域波形曲线进行比较，在比较结果为相同时间内振动信号的振动幅度大于振动阈值的情况下，将该振动信号判定为有效定位信号。

在一个实施例中，所述信号定位模块在根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置时，将每个采样点的有效定位信号的触发频率与预定敲击频率进行比较；在比较结果为有效定位信号的触发频率大于预定敲击频率的情况下，将该有效定位信号作为最终定位信号；将所述最终定位信号所对应的采样点，确定为光缆位置。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明能够根据每个采样点的振动信号自适应的计算对应的振动阈值，并根据振动阈值判定振动信号是否有效，进而使得信号的判断能够实时根据振动信号来确定，避免了固定阈值所带来的局限性，有效的提高了测试效果。

此外，本发明还通过频率过滤对有效定位信号进行过滤处理，避免了有效信号受到外部干扰的影响，保证有效信号时敲击所产生的信号，进而进一步的提高了测试效果，降低了误报率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种光缆定位方法的流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种光缆定位系统的结构框图；

图3是根据一示例性实施例示出的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，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结构、装置或者设备不仅包括那些要素，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结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请的装置或系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了本发明的一种光缆定位方法的一个实施例。

在该可选实施例中，所述光缆定位方法，包括：

步骤S101，获取光缆预设的每个采样点的振动信号，并将所述振动信号进行分帧缓存处理，得到预定缓存大小的分帧信号；

步骤S103，根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值；

步骤S105，将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号；

步骤S107，根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置。

图2示出了本发明的一种光缆定位系统的一个实施例。

在该可选实施例中，所述光缆定位系统，包括：

信号处理模块201，用于获取光缆预设的每个采样点的振动信号，并将所述振动信号进行分帧缓存处理，得到预定缓存大小的分帧信号；

自适应阈值模块203，用于根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值；

信号判定模块205，用于将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号；

信号定位模块207，用于根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置。

在具体应用时，在获取光缆预设的每个采样点的振动信号时，可在光缆预设的每个采样点按照预定敲击频率进行连续敲击，并对敲击时的每个采样点的振动信号进行采集，得到光缆预设的每个采样点的振动信号。而预定敲击频率可为10秒3次敲击。而在将所述振动信号进行分帧缓存处理，得到预定缓存大小的分帧信号时，则是按照预定缓存大小设定缓存空间，根据缓存大小填满对应的振动信号数据。如：假设缓存大小5，队列先进先出原则，添加新元素时大于5删除最先进入队列一帧数据。

而在根据预先设定的振动阈值系数，对每个缓存大小的分帧信号进行振动阈值计算，得到对应的振动阈值时，则可将每个缓存大小的振动信号数组进行累加并求平均，得到平均值数组；根据预定窗格长度，遍历所述平均值数值，选取数值最大的平均值作为阈值数组；将所述阈值数组乘以预先设定的振动阈值系数，得到对应的振动阈值。其中，所述窗格长度根据容错距离和敲击点距离（振动信号数据中包含，是每个点之间的距离单位m）确定，而容错距离则是根据敲击点距离转换为信号点数（一般设置为50米，用于判定在设定范围内触发振动事件为相同事件）；窗格长度的计算公式为：S=(容错距离/敲击点间距) /2。

当每个采样点的振动信号自适应的振动阈值确定后，则将每个采样点的振动信号与所述振动阈值进行比较，并在比较结果为采样点的振动信号超过所述振动阈值时，将该振动信号判定为有效定位信号。具体的：对每个采样点的振动信号以及所述振动阈值进行时域转换，得到对应的时域波形曲线；将每个采样点的振动信号的时域波形曲线与振动阈值的时域波形曲线进行比较，在比较结果为相同时间内振动信号的振动幅度大于振动阈值的情况下，将该振动信号判定为有效定位信号。

而由于在敲击时，环境中可能会产生其他干扰因素（例如，周围环境噪音），进而所采集的信号中可能会存在干扰信号，因此，在进行定位时，需要排除干扰信号的影响，保证确定的有效定位信号是敲击所产生的振动信号，故，在根据所述有效定位信号，进行采样点定位确定光缆位置时，可将每个采样点的有效定位信号的触发频率（即有效定位信号的确认频率，换句话说，振动信号的振动幅度大于振动阈值的次数频率）与预定敲击频率进行比较；在比较结果为有效定位信号的触发频率大于预定敲击频率的情况下，将该有效定位信号作为最终定位信号；将所述最终定位信号所对应的采样点，确定为光缆位置。

如：当有效定位信号的触发频率为3时，此时敲击次数为3次，敲击时间为10秒，而每秒最多敲击一次，则触发频率大于3且小于10，此时可判定为有效定位信号为最终定位信号，而当有效定位信号的触发频率为2时，则低于敲击次数，此时即使振动信号的振动幅度大于振动阈值，则无法将该振动信号作为最终的定位信号。

图3示出了本发明的一种计算机设备的一个实施例。该计算机设备可以是服务器，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储静态信息和动态信息数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法实施例中的步骤。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。

本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。