CN115762025A - 通信光缆智能预警方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了通信光缆智能预警方法，涉及通信领域，包括获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设；基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息；获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务；获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类别并生成预警类型；执行告警。还公开了一种通信光缆智能预警系统。本发明可实现对光缆异常快速定位，并基于构建的飞行器基站点实现快速响应，二次判断突发性振动类别，精确捕捉入侵信息类别，减少判断误差。
Description
技术领域
本发明涉及光缆通信技术领域，尤其涉及一种通信光缆智能预警方法及系统。
背景技术
随着光纤通信技术的快速发展和市场经济发展的需要，用于通信信息传输的光缆建设，也在加强总线的延伸、以及不断的扩大铺设范围。但是随着光缆铺设范围的扩大，受到了愈来愈多外力破坏造成的通信中断等负面影响，其中造成通信光缆破坏的外部因素主要有：野蛮的工程施工作业、有意无意的人为因素（如盗窃光缆、恶意破坏等）和自然灾害（如地震、台风等）等。由此，通过相关预警方法来预防外力破坏通信光缆，对于监测和保护通信光缆线路的正常运行的安全性和可靠性是非常必要的。
当前，对于通信光缆外力破坏的预警监控，主要是DVS（分布式光纤振动传感系统）以光纤作为传感器进行振动感知的光学仪器或者在待探测光缆上增加采集终端，通过利用单根光纤和采集终端实现振动的监测和信号的传输，解析光纤传输回来的后向散射信号来判断外界干扰的具体位置。但是，单纯靠这种监控方法存在着误告和漏告警率高、无法所识别识别振动源与光缆的距离及具体危害等级等问题。即现有的利用采集终端的方式，对通信光缆外力破坏程度的监控精度较差，其无法在短期内作出阻断处理，而且在需要亲临现场或者实施告警或者驱离时，需要联动多个部门或人员，响应速度较慢，对入侵的阻断极为不利，在可减小损害的情形下造成高于预估的损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种对光缆异常可快速响应、且可精确捕捉入侵信息类别的通信光缆智能预警方法。另外，还提供一种通信光缆智能预警系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该通信光缆智能预警方法，包括如下步骤
S1、获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设；
S2、基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息；
S3、获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务；
S4、获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型并生成预警类型；
S5、基于接收的预警类型信息执行告警。
进一步地，S4步骤还包括获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型后还包括，
基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
进一步地，S3步骤获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务，包括
S301、判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，判断飞行器状态是否匹配飞行任务，若否，执行步骤S302；
S302、基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航，若否，则执行步骤S303；
S303、获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置，若否，则执行步骤S304；
S304、调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
进一步地，步骤S302获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航，包括
计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载。
进一步地，判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载，包括如下步骤，
获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
进一步地，所述预警类型包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
基于同一思路，还提供一种通信光缆智能预警系统，包括
光缆信息采集模块，用于获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设；
基站信息采集模块，用于基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息；
飞行计算模块，用于获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务；
评估预警模块，用于获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型并生成预警类型；
告警模块，用于基于接收的预警类型信息执行告警；其中，所述预警类型包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
进一步地，所述评估预警模块，还用于基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
进一步地，所述飞行计算模块，还用于
判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，并判断飞行器状态是否匹配飞行任务；
在不匹配时，基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航；
在不适航时，获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置；
在非途经时，调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
进一步地，所述飞行计算模块，还包括用于计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载，具体包括，
用于获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
该通信光缆智能预警方法，利用光缆、采集终端及检测主机实现对突发性振动位置进行确认，然后利用构建的飞行器基站信息，确定突发性振动位置预设范围内的基站状况，并结合飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建突发性振动位置的现场确认任务，在飞行器进入突发性振动位置现场后回传视图信息并用于判断突发性振动类别，若振动类别为非法类别则利用生成预警并通过飞行器广播。本发明的通信光缆智能预警方法，利用光缆、采集终端及检测主机等设备利用瑞利散射实现对光缆异常快速定位，并基于构建的飞行器基站点实现快速响应，在飞行器飞临现场后回传捕捉的视图信息，二次判断突发性振动类别，精确捕捉入侵信息类别，减少判断误差，此外还基于突发性振动类生成预警类型，实现精准预警。
本发明的通信光缆智能预警系统，与本申请的方法为基于同一思路，利用光缆信息采集模块、基站信息采集模块、飞行计算模块、评估预警模块及告警模块，实现对光缆异常快速定位，并基于构建的飞行器基站点实现快速响应，在飞行器飞临现场后回传捕捉的视图信息，二次判断突发性振动类别，精确捕捉入侵信息类别，减少判断误差，此外还基于突发性振动类生成预警类型，实现精准预警。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例通信光缆智能预警方法的流程框图；
图2是本发明实施例形成飞行任务的流程框图；
图3是本发明实施例进行电量保留并等待搭载的流程框图；
图4是本发明实施例通信光缆智能预警系统的结构框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示通信光缆智能预警方法，包括如下步骤
S1、获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设。
基于光缆、采集终端及检测主机可计算出光缆的分布情况，并且基于瑞利散射原理可计算出在出现扰动时的位置信息，本实施例，信息采集终端包括振动传感矩阵模块，振动传感矩阵模块包括多个在空间位置上相对设置的振动传感器，振动传感器分别用于采集环境中产生的振动波以及对应的采集时间，信息采集终端设于所述光缆的表面，监测主机设于光缆的端部。；信息采集终端用于控制振动传感矩阵模块采集环境中产生的振动源信号，监测主机用于将后向散射光信号转换为对应的数字电信号，并对数字电信号进行频率特征分析和振动特征匹配，以实现对突发性振动的位置的确定，当然，以上原理为成熟理论，具体原理可通过相关文献获取，此处不再赘述。
S2、基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息。基于光缆分布图以确定构建飞行器基站的位置，在城市构建可利用AI算法实现标识位置确定，利用算法可实现路径、成本的优化。本实施例中，构建的飞行器基站主要功能是实现无人机的停靠、充电，因此在城市或城镇可依托于电网系统实现目的，例如将路灯进行改进以用于无人机临时的停靠；在广阔地段，可以依托高速公路或者铁路沿线修建，方便取电且可有效节省成本。
S3、获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务。该发性振动数据信息为第一次判断依据，解析突发性振动数据信息可初步判断振动的类型，以及解析产生的大致原因，虽然存在误差但是可在一定程度上排除非紧要情形，如大型车辆临时停靠、履带车通过或停留，可通过该初步判断进行入侵可能性排除。
在发生入侵可能性的概率提高后，通过调取飞行器去执行飞行任务，具体的任务摊派及飞行器的调度，将在下面内容部分进行详细描述。
S4、获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类别并生成预警类型。本实施例中，获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型后还包括，基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
S5、基于接收的预警类型信息执行告警。其中，预警类别包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
该通信光缆智能预警方法，利用光缆、采集终端及检测主机实现对突发性振动位置进行确认，然后利用构建的飞行器基站信息，确定突发性振动位置预设范围内的基站状况，并结合飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建突发性振动位置的现场确认任务，在飞行器进入突发性振动位置现场后回传视图信息并用于判断突发性振动类别，若振动类别为非法类别则利用生成预警并通过飞行器广播。本发明的通信光缆智能预警方法，利用光缆、采集终端及检测主机等设备利用瑞利散射实现对光缆异常快速定位，并基于构建的飞行器基站点实现快速响应，在飞行器飞临现场后回传捕捉的视图信息，二次判断突发性振动类别，精确捕捉入侵信息类别，减少判断误差，此外还基于突发性振动类生成预警类型，实现精准预警。
如图2所示，步骤S3获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务，包括
S301、判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，判断飞行器状态是否匹配飞行任务，若否，执行步骤S302；
S302、基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航，包括
计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载。如图3所示，其具体包括如下步骤，
获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
若不适航，则执行步骤S303。S303、获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置，若否，则执行步骤S304；
S304、调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
该飞行器去执行飞行任务，具体的任务摊派及飞行器的调度如上所述，对无人机调度区分优先级，可实现快速响应，并且可在解决续航及飞行成本问题，相较于飞行器点对点飞行，避免后期巡检车辆跨度范围过大，且可有效避免构建系统造成过大负担。
如图4所示通信光缆智能预警系统，包括光缆信息采集模块、基站信息采集模块、飞行计算模块、评估预警模块及告警模块。其中，
光缆信息采集模块，用于获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设。
基于光缆、采集终端及检测主机可计算出光缆的分布情况，并且基于瑞利散射原理可计算出在出现扰动时的位置信息，本实施例，信息采集终端包括振动传感矩阵模块，振动传感矩阵模块包括多个在空间位置上相对设置的振动传感器，振动传感器分别用于采集环境中产生的振动波以及对应的采集时间，信息采集终端设于所述光缆的表面，监测主机设于光缆的端部。；信息采集终端用于控制振动传感矩阵模块采集环境中产生的振动源信号，监测主机用于将后向散射光信号转换为对应的数字电信号，并对数字电信号进行频率特征分析和振动特征匹配，以实现对突发性振动的位置的确定，当然，以上原理为成熟理论，具体原理可通过相关文献获取，此处不再赘述。
基站信息采集模块，用于基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息。基于光缆分布图以确定构建飞行器基站的位置，在城市构建可利用AI算法实现标识位置确定，利用算法可实现路径、成本的优化。本实施例中，构建的飞行器基站主要功能是实现无人机的停靠、充电，因此在城市或城镇可依托于电网系统实现目的，例如将路灯进行改进以用于无人机临时的停靠；在广阔地段，可以依托高速公路或者铁路沿线修建，方便取电且可有效节省成本。
飞行计算模块，用于获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务。该发性振动数据信息为第一次判断依据，解析突发性振动数据信息可初步判断振动的类型，以及解析产生的大致原因，虽然存在误差但是可在一定程度上排除非紧要情形，如大型车辆临时停靠、履带车通过或停留，可通过该初步判断进行入侵可能性排除。
所述飞行计算模块，还用于
判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，并判断飞行器状态是否匹配飞行任务；
在不匹配时，基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航；
在不适航时，获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置；
在非途经时，调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
飞行计算模块，还用于计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载，具体包括，
用于获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
该飞行器去执行飞行任务，具体的任务摊派及飞行器的调度如上所述，对无人机调度区分优先级，可实现快速响应，并且可在解决续航及飞行成本问题，相较于飞行器点对点飞行，避免后期巡检车辆跨度范围过大，且可有效避免构建系统造成过大负担。
评估预警模块，用于获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类别并生成预警类型。本实施例中，获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型后还包括，用于基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
告警模块，用于基于接收的预警类型信息执行告警；其中，所述预警类别包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
本发明的通信光缆智能预警系统，与本申请的方法为基于同一思路，利用光缆信息采集模块、基站信息采集模块、飞行计算模块、评估预警模块及告警模块，实现对光缆异常快速定位，并基于构建的飞行器基站点实现快速响应，在飞行器飞临现场后回传捕捉的视图信息，二次判断突发性振动类别，精确捕捉入侵信息类别，减少判断误差，此外还基于突发性振动类生成预警类型，实现精准预警。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种通信光缆智能预警方法，其特征在于，包括如下步骤
S1、获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设；
S2、基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息；
S3、获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务；
S4、获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型并生成预警类型；
S5、基于接收的预警类型信息执行告警。
2.根据权利要求1所述的通信光缆智能预警方法，其特征在于，S4步骤还包括获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型后还包括，
基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
3.根据权利要求2所述的通信光缆智能预警方法，其特征在于，S3步骤获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务，包括
S301、判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，判断飞行器状态是否匹配飞行任务，若否，执行步骤S302；
S302、基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航，若否，则执行步骤S303；
S303、获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置，若否，则执行步骤S304；
S304、调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
4.根据权利要求3所述的通信光缆智能预警方法，其特征在于，步骤S302获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航，包括
计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载。
5.根据权利要求4所述的通信光缆智能预警方法，其特征在于，判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载，包括如下步骤，
获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
6.根据权利要求1-5任一项所述的通信光缆智能预警方法，其特征在于，所述预警类型包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
7.一种通信光缆智能预警系统，其特征在于，包括
光缆信息采集模块，用于获取通信光缆基础信息，构建光缆分布图；其中，所述光缆基础信息包括与光缆通信连接的信息采集终端、检测主机及光缆铺设；
基站信息采集模块，用于基于光缆分布图确定各标识位置，获取在标识位置预先构建的飞行器基站信息；
飞行计算模块，用于获取突发性振动数据信息，获取飞行器执飞信息、基站飞行器信息及飞行器调度信息，创建优先级并进行逐级匹配并形成飞行任务；
评估预警模块，用于获取飞行器上传视图信息，二次评估突发性振动类型并生成预警类型；
告警模块，用于基于接收的预警类型信息执行告警；其中，所述预警类型包括语音驱离、跟踪拍摄及警示灯中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的通信光缆智能预警系统，其特征在于，所述评估预警模块，还用于基于突发性振动类型判断级别，在达到设定级别后，调度巡检车辆或者推送信息至突发性振动位置预设范围内巡检职能部门。
9.根据权利要求8所述的通信光缆智能预警系统，其特征在于，所述飞行计算模块，还用于
判断突发性振动发生位置是否存在执飞飞行器，若是则获取飞行器利用时间及当前位置信息，并判断飞行器状态是否匹配飞行任务；
在不匹配时，基于突发性振动数据信息计算预设范围内的飞行器基站数量，获取基站内飞行器状态信息并判断是否适航；
在不适航时，获取调度信息，判断当前调度飞行器是否途经突发性振动发生位置；
在非途经时，调度巡检车辆对突发性振动位置巡检预警。
10.根据权利要求9所述的通信光缆智能预警系统，其特征在于，所述飞行计算模块，还包括用于计算飞行器续航距离，若飞行器满足单次飞行要求，则执行飞行任务；
判断任务是否执行完毕，若是，则在预设位置降落并执行电量保留，以等待巡检车辆搜寻搭载，具体包括，
用于获取返航距离信息或补给点信息或巡检车辆路径信息以获取标定位置；
计算自身电量及续航距离并飞行至任一标定位置；
降落并定时发送连接信号，以用于巡检车辆连接搜寻。
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