(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210998326.2 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 无锡科技职业学院 地址 214028 江苏省无锡市新吴区吴都路8 号 (72)发明人 周燕萍　王炳刚　华浩行　曹英　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 王卓 (51)Int.Cl. G01R 31/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G08B 7/06(2006.01) G06K 19/077(2006.01) (54)发明名称 一种通信电缆状态监测方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种通信电缆状态监测方法 及系统， 涉及通信技术领域， 包括以下步骤： 将待 监测通信电缆分为若干电缆段， 合理部署监测装 置的位置； 在正常工作条件下对 所述待监测通信 电缆进行初始 状态测量， 获取每个电缆段的标准 数据； 对所述待监测通信电缆进行分段扫频测 量， 实时获取每个电缆段的频谱数据； 采用协方 差计算方法， 判断所述频谱数据与对应电缆段的 标准数据的差异大小， 获取通信电缆状态的监测 结果， 当二者的差值超过设定阈值时， 所述电缆 段存在故障； 否则， 所述电缆段正常。 本发明可以 对通信电缆状态进行实时在 线监测及故障预警， 减少人力投入， 提高监测管理效率， 提高监测结 果可靠性， 进 而保证电缆 运行安全。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115356591 A 2022.11.18 CN 115356591 A 1.一种通信电缆状态监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将待监测通信电缆分为若干电缆段， 合理部署监测装置的位置； 在正常工作 条件下对所述待监测通信电缆进行初始状态测量， 获取每个电缆段的标准 数据； 对所述待监测通信电缆进行扫频测量， 实时获取每 个电缆段的频谱数据； 采用协方差计算方法， 判断所述频谱数据与对应电缆段的标准数据的差异大小， 获取 通信电缆状态的监测结果。 2.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述合理部署监测 装置的位置， 具体包括以下步骤： 将所述待监测通信电缆进行分段， 根据监测装置中射频端口的设置确定所述待监测通 信电缆的长度； 基于确定的所述待监测通信电缆的长度以及监测装置 中射频端口的设置， 沿所述待监 测通信电缆的方向部署若干个监测装置并将所述 监测装置分别与相应的电缆段进行 连接； 其中， 每个监测装置均设置第一射频端口和第二射频端口， 通过所述第一射频端口和 第二射频端口分别监测相应电缆段的第一方向和 第二方向， 所述第一方向和 第二方向为相 反方向。 3.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在所述待监测通信电缆的每个电缆段上安装带有指示灯的电子标签， 并将所述电缆段 的相关信息写入电子标签； 当通信电缆存在故障时， 根据获取的通信电缆的相关信息确定相应的 电子标签， 所述 电子标签的指示灯亮灯， 确认存在故障的电缆段。 4.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述获取每个电缆 段的标准数据， 具体包括以下步骤： 确定每个电缆段的中心频率及扫频频率的上限值和下限值， 根据实际需求在上限值和 下限值的范围之内选取扫频 频点； 依次以选取的扫频频点对待监测通信电缆发射测量信号， 并对测量数据进行存储， 获 取每个电缆段的标准数据。 5.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述获取通信电缆 状态的监测结果， 具体包括以下步骤： 利用DDS芯片产生可调频的正弦扫频信号， 使用正交频分复用方式向所述待监测通信 电缆发送多载波测试信号； 接收反射信号， 从所述反射信号中提取每 个电缆段的频谱数据； 计算标准协方差， 比较所述频谱数据与相应电缆段的标准数据的差异大小； 当二者的 差值超过设定阈值时， 所述电缆段存在故障； 否则， 所述电缆段正常。 6.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述方法还包括， 对通信电缆进行加热， 具体为： 在通信电缆内部设置加热元件， 通过与 所述通信电缆连接的张力检测器监测通信电缆 的张力， 并通过温度感应传感器采集 通信电缆所处的环境温度； 将实时监测的张力、 环境温度分别与对应的预设阈值进行比较， 当二者均超过相应的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356591 A 2预设阈值时， 导 通加热元件对所述通信电缆进行加热， 否则继续 监测。 7.根据权利要求1所述的一种通信电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述待监测通信电 缆包括电缆线芯、 屏蔽层和护层； 所述电缆线芯包括若干对绞线和聚酯带层， 每一对绞线包括两根颜色不同的绝缘线， 聚酯带层包覆在绞合一体的若干对绞线上； 屏蔽层包括地线和铝箔层， 铝箔层和护层由内 向外依次包覆在电缆线芯的外表面， 地线设置在铝箔层和电缆线芯之间， 所述铝箔层与护 层之间沿着电缆方向设置有撕裂绳。 8.一种通信电缆状态监测系统， 其特征在于， 包括： 划分模块、 第一获取模块、 第 二获取 模块、 判断模块， 且各 结构依次连接； 所述划分模块， 用于将待监测通信电缆分为若干电缆段， 并合理部署监测装置的位置； 所述第一获取模块， 用于在正常工作条件下对所述待监测通信电缆进行初始状态测 量， 获取每 个电缆段的标准数据； 所述第二获取模块， 用于对所述待监测通信电缆进行扫频测量， 实时获取每个电缆段 的频谱数据； 所述判断模块， 通过协方差计算方法判断所述频谱数据与对应电缆段的标准数据的差 异大小， 获取通信电缆状态的监测结果。 9.根据权利要求8所述的一种通信电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述监测装置包括 供电模块、 射频端口、 FPGA芯片、 DDS芯片、 信号采样电路， 所述DDS芯片、 信号采样电路分别 与FPGA芯片相连； 所述供电模块， 用于为监测装置提供电能； 所述供电模块包括储能单元， 用于存储电 能； 所述射频端口包括第 一射频端口和第 二射频端口， 所述第 一射频端口和第 二射频端口 分别用于监测相应电缆段的第一方向和第二方向， 所述第一方向和第二方向为相反方向； 所述DDS芯片， 用于 输出可调频的正弦扫频信号； 所述信号采样电路包括依次连接的放大处 理电路及A/D转换电路。 10.根据权利要求8所述的一种通信电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述监测装置还 包括报警模块， 所述报警模块为指示灯或声音报警器， 当监测到通信电缆存在故障时用于 向运行维护人员发送报警信号。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356591 A 3