光纤中故障点的定位方法及装置与流程

1.本技术涉及光纤传感技术领域，特别涉及一种光纤中故障点的定位方法及装置。


背景技术：

2.目前，光纤通信由于远距离、高速率、大容量等优点而受到广泛应用。由于光纤线路发生故障会引起通信中断，从而给生活、工作、企业生产等造成严重影响。因此，如何迅速准确定位光纤线路中故障点，为及时恢复通信赢得时间是亟待解决的问题。
3.相关技术中，通过otdr(optical time-domain reflectometer，光时域反射技术)确定光纤线路中的故障点。该过程包括：在光纤的输入端输入激光，获取激光在光纤中不同位置的后向散射光的光强，得到激光在光纤中不同位置的衰减信息，根据衰减信息确定光纤的衰减曲线；该衰减曲线包括多个位置点以及每个位置点对应的衰减值。响应于光纤线路出现故障，确定衰减曲线中衰减值骤然增大的位置点为故障点。
4.但是，通过otdr技术对故障点进行定位时，只能确定故障点在光纤上的位置点。由于光纤线路中的光纤并非全部直线铺设，故障点在光纤上的位置点与故障点对应的地表位置点不同，也即，光纤上的光纤故障点与地表上的地表故障点不能重合，所以通过otdr技术不能精确确定地表故障点的位置，这样就需要在地表故障点周围进行大面积开挖后，才能找到光纤故障点，所以通过otdr技术对光纤线路中的故障点进行定位的准确性低。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种光纤中故障点的定位方法及装置，可以提高光纤线路中的故障点进行定位的准确性。所述技术方案如下：
6.一方面，本技术提供了一种光纤中故障点的定位方法，所述方法包括：在待测光纤的输入端输入脉冲激光，根据所述脉冲激光确定所述输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度，所述光纤故障点为故障点在所述光纤上的位置点；
7.根据所述光纤故障点，确定待敲击的第一地表敲击点；
8.在所述第一地表敲击点处触发第一敲击事件，根据所述第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
9.根据所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点，所述地表轴向位置点为所述故障点沿所述光纤轴向方向对应的地表位置点；
10.以所述地表轴向位置点为中心，确定沿垂直所述光纤轴向方向的多个待敲击的第二地表敲击点；
11.在每个第二地表敲击点处触发第二敲击事件，根据所述第二敲击事件对应的第二散射光功率，从所述多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点，将所述目标地表敲击点作为所述故障点对应的地表位置点。
12.在一种可能的实现方式中，在铺设所述光纤的过程中，在所述光纤对应的地表位置沿所述光纤的轴向方向设置有多个光纤标识；
13.所述根据所述光纤故障点，确定待敲击的第一地表敲击点，包括：
14.获取所述光纤故障点对应的地表位置点，确定距离所述光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识，将所述光纤标识的位置作为所述第一地表敲击点。
15.在另一种可能的实现方式中，所述根据所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点，包括：
16.当所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值为零时，确定所述第一地表敲击点为地表轴向位置点；或者，
17.当所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值不为零时，沿所述光纤轴向方向，确定所述光纤故障点对应的地表位置点与所述光纤标识之间的多个待敲击的第三地表敲击点；
18.在每个第三地表敲击点处触发第三敲击事件，根据所述第三敲击事件对应的第三散射光功率，确定所述输入端与所述第三地表敲击点之间的第三光纤长度；
19.从所述多个待敲击的第三地表敲击点中选取所述第一光纤长度与所述第三光纤长度相同的地表轴向位置点。
20.在另一种可能的实现方式中，所述根据所述第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度，包括：
21.在触发第一敲击事件的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第一关系曲线；
22.根据所述第一关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为所述第一敲击事件对应的第一散射光功率；
23.确定所述第一散射光功率对应的第一探测时间；
24.根据所述第一探测时间，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度。
25.在另一种可能的实现方式中，所述根据所述第一探测时间，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度，包括：
26.获取所述脉冲激光的发射时间，确定所述第一探测时间与所述发射时间之间的时间差；
27.根据所述时间差，通过以下公式一，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
28.公式一：τ2＝2ngl2/c
29.其中，l2表示所述第二光纤长度，τ2表示所述第一探测时间与所述发射时间之间的时间差，c表示光速，ng表示所述光纤的折射率。
30.在另一种可能的实现方式中，所述根据所述第二敲击事件对应的第二散射光功率，从所述多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点，包括：
31.在触发第二敲击事件的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第二关系曲线；
32.根据所述第二关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为所述第二敲击事件对应的第二散射光功率；
33.从所述多个待敲击的第二地表敲击点中选择所述第二散射光功率最大的目标地
表敲击点。
34.在另一种可能的实现方式中，所述在所述第一地表敲击点处触发第一敲击事件，根据所述第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度之前，所述方法还包括：
35.调节所述脉冲激光中的脉宽值至预设脉宽值。
36.在另一种可能的实现方式中，所述根据所述脉冲激光确定所述输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度，包括：
37.在输入所述脉冲激光的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第三关系曲线；
38.根据所述第三关系曲线，确定所述第三关系曲线中散射光功率骤然降低的断点位置；
39.将所述断点位置作为光纤故障点，确定所述输入端与所述光纤故障点之间的第一光纤长度。
40.另一方面，本技术提供了一种光纤中故障点的定位装置，所述装置包括：第一确定模块，用于在待测光纤的输入端输入脉冲激光，根据所述脉冲激光确定所述输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度，所述光纤故障点为故障点在所述光纤上的位置点；
41.第二确定模块，用于根据所述光纤故障点，确定待敲击的第一地表敲击点；
42.第三确定模块，用于在所述第一地表敲击点处触发第一敲击事件，根据所述第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
43.第四确定模块，用于根据所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点，所述地表轴向位置点为所述故障点沿所述光纤轴向方向对应的地表位置点；
44.第五确定模块，用于以所述地表轴向位置点为中心，确定沿垂直所述光纤轴向方向的多个待敲击的第二地表敲击点；
45.第六确定模块，用于在每个第二地表敲击点处触发第二敲击事件，根据所述第二敲击事件对应的第二散射光功率，从所述多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点，将所述目标地表敲击点作为所述故障点对应的地表位置点。
46.在一种可能的实现方式中，在铺设所述光纤的过程中，在所述光纤对应的地表位置沿所述光纤的轴向方向设置有多个光纤标识；
47.所述第二确定模块，用于获取所述光纤故障点对应的地表位置点，确定距离所述光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识，将所述光纤标识的位置作为所述第一地表敲击点。
48.在另一种可能的实现方式中，所述第四确定模块，用于当所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值为零时，确定所述第一地表敲击点为地表轴向位置点；或者，所述第四确定模块，用于当所述第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值不为零时，沿所述光纤轴向方向，确定所述光纤故障点对应的地表位置点与所述光纤标识之间的多个待敲击的第三地表敲击点；在每个第三地表敲击点处触发第三敲击事件，根据所述第三敲击事件对应的第三散射光功率，确定所述输入端与所述第三地表敲击点之间的第三光纤长度；从所述
多个待敲击的第三地表敲击点中选取所述第一光纤长度与所述第三光纤长度相同的地表轴向位置点。
49.在另一种可能的实现方式中，所述第三确定模块，包括：
50.探测单元，用于在触发第一敲击事件的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第一关系曲线；
51.第一确定单元，用于根据所述第一关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为所述第一敲击事件对应的第一散射光功率；
52.第二确定单元，用于确定所述第一散射光功率对应的第一探测时间；
53.第三确定单元，用于根据所述第一探测时间，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度。
54.在另一种可能的实现方式中，所述第三确定单元，用于获取所述脉冲激光的发射时间，确定所述第一探测时间与所述发射时间之间的时间差；根据所述时间差，通过以下公式一，确定所述输入端与所述第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
55.公式一：τ2＝2ngl2/c
56.其中，l2表示所述第二光纤长度，τ2表示所述第一探测时间与所述发射时间之间的时间差，c表示光速，ng表示所述光纤的折射率。
57.在另一种可能的实现方式中，所述第六确定模块，用于在触发第二敲击事件的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第二关系曲线；根据所述第二关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为所述第二敲击事件对应的第二散射光功率；从所述多个待敲击的第二地表敲击点中选择所述第二散射光功率最大的目标地表敲击点。
58.在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
59.调节模块，用于调节所述脉冲激光中的脉宽值至预设脉宽值。
60.在另一种可能的实现方式中，所述第一确定模块，用于在输入所述脉冲激光的过程中，对所述光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第三关系曲线；根据所述第三关系曲线，确定所述第三关系曲线中散射光功率骤然降低的断点位置；将所述断点位置作为光纤故障点，确定所述输入端与所述光纤故障点之间的第一光纤长度。
61.本技术实施例提供了一种光纤中故障点的定位方法，由于先对光纤中故障点进行粗定位，得到第一地表敲击点，然后通过在第一地表敲击点触发第一敲击事件，在光纤轴向维度对故障点进行定位，得到故障点的地表轴向位置点，再以地表轴向位置点为中心，通过在垂直光纤轴向方向的多个第二地表敲击点触发第二敲击事件，在光纤横向维度对故障点进行定位，最终确定出故障点对应的地表位置点。由此可见，上述方法能够实现基于敲击事件，从光纤轴向维度和横向维度这两个维度来定位故障点，从而准确定位出故障点对应的地表位置点，所以上述方法能够提高定位光纤中故障点的准确性。
附图说明
62.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
63.图1是根据本技术实施例提供的一种光纤中故障点的定位方法的流程图；
64.图2是根据本技术实施例提供的一种激光故障定位设备的结构示意图；
65.图3是根据本技术实施例提供的一种光纤中故障点的定位装置的框图。
具体实施方式
66.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
67.图1是本技术提供的一种光纤中故障点的定位方法的流程图。在本技术实施例中，以计算机设备为激光故障定位设备为例进行说明。参见图1，该方法包括：
68.101、激光故障定位设备在待测光纤的输入端输入脉冲激光，根据脉冲激光确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度，光纤故障点为故障点在光纤上的位置点。
69.脉冲激光的脉宽值为tp，脉冲发射的时间间隔为t，脉冲发射的频率fs为1/t。
70.下面对激光故障定位设备进行介绍，参见图2，激光故障定位设备包括：光发射模块、光调制模块、同步驱动模块、环路模块、放大模块、滤波模块、探测模块、信号采集模块和信号处理模块。
71.同步驱动模块分别与光调制模块和信号采集模块连接；光发射模块、光调制模块和环路模块的另一端依次连接；环路模块的另一端、滤波模块、探测模块、信号采集模块和信号处理模块依次连接；放大模块与待测光纤连接。
72.光发射模块，用于发射激光脉冲；光调制模块，用于调节激光脉冲的脉冲宽度；同步驱动模块，用于同步激光脉冲的发射时间和信号采集模块的采集时间；放大模块，用于对待测光纤中的散射光功率进行放大。
73.环路模块，用于将脉冲激光输入待测光纤的输入端，且用于将待测光纤的散射光功率输入滤波模块；滤波模块，用于去除散射光功率中的噪声；探测模块，用于探测光纤中的散射光功率；信号采集模块，用于采集探测模块探测到的散射光功率；信号处理模块，用于将散射光功率由光信号转换为电信号，且用于通过该电信号，确定光纤中故障点对应的地表位置点。
74.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据脉冲激光确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度的步骤为：激光故障定位设备在待测光纤的输入端输入脉冲激光的过程中，对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第三关系曲线；根据第三关系曲线，确定第三关系曲线中散射光功率骤然降低的断点位置；将断点位置作为光纤故障点，根据断点位置的第二探测时间，确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度。
75.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据断点位置的第二探测时间，确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度的步骤为：激光故障定位设备获取断点位置的第二探测时间以及脉冲激光的发射时间，根据第二探测时间与发射时间之间的时间差；通过以下公式二，确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度；
76.公式二：τ1＝2ngl1/c
77.其中，l1表示第一光纤长度，τ1表示第二探测时间与发射时间之间的时间差，c表示光速，ng表示光纤的折射率。
78.需要说明的一点是，散射光功率为后向瑞利散射光功率。在脉冲激光沿光纤向前传输过程中，光纤内产生后向瑞利散射，在脉冲激光的相干长度内，光纤内不同位置的后向瑞利散射光相互叠加。在光纤未发生故障时，光纤折射率不变，后向瑞利散射光的光功率是恒定的；当光纤发生故障时，光纤故障点位置的折射率发生变化，后向瑞利散射的光功率会发生变化。例如，后向瑞利散射的光功率会骤然降低。
79.102、激光故障定位设备根据光纤故障点，确定待敲击的第一地表敲击点。
80.在铺设光纤的过程中，在光纤对应的地表位置沿光纤的轴向方向设置有多个光纤标识；也即，光纤标识位于光纤的正上方的地表位置。可选的，光纤标识为“此处铺设光纤”。
81.在一种可能的实现方式中，本步骤包括：激光故障定位设备根据光纤故障点和第一光纤长度，确定光纤故障点对应的地表位置点，确定距离光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识，将光纤标识的位置作为第一地表敲击点。其中，光纤故障点对应的地表位置点与光纤的输入端之间的地面距离为第一光纤长度。例如，在光纤上，输入端与光纤故障点之间的距离为100m，则输入端与光纤故障点对应的地表位置点之间的地表距离为100m。
82.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备内存储有待测光纤对应的光纤标识的位置。激光故障定位设备直接根据已存储的光纤标识的位置以及光纤故障点对应的地表位置点，确定距离光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识。
83.在另一种可能的实现方式中，通过现场测试人员对光纤故障点对应的地表位置点与光纤故障点周围的至少一个光纤标识之间的距离进行测量，将测量结果输入激光故障定位设备。激光故障定位设备根据测量结果，确定距离光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识。
84.103、在第一地表敲击点处触发第一敲击事件，激光故障定位设备根据第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度。
85.在一种可能的实现方式中，通过在第一地表敲击点处施加压力触发第一敲击事件。可选的，通过敲击第一地表敲击点的地面在第一地表敲击点处施加压力。当触发第一敲击事件的次数为多次时，需保持每次敲击的压力相同。可选的，通过标准铅锤在同一高度下落触发第一敲击事件。
86.需要说明的一点是，在第一地表敲击点处触发第一敲击事件，第一地表敲击点的地面由于受到第一敲击事件的压力发生形变，进而铺设在第一地表敲击点下方的光纤也受力发生形变。由于弹光效应，激光脉冲在光纤形变处的瑞利散射光的相位发生变化，导致瑞利散射光的光功率也发生变化。
87.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度的步骤为：激光故障定位设备在触发第一敲击事件的过程中，对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第一关系曲线；根据第一关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为第一敲击事件对应的第一散射光功率；确定第一散射光功率对应的第一探测时间，根据第一探测时间，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度。
88.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据第一探测时间，确定输入端与
第一地表敲击点之间的第二光纤长度的步骤为：激光故障定位设备获取脉冲激光的发射时间，确定第一探测时间与发射时间之间的时间差；根据时间差，通过以下公式一，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
89.公式一：τ2＝2ngl2/c
90.其中，l2表示所述第二光纤长度，τ2表示第一探测时间与所述发射时间之间的时间差，c表示光速，ng表示光纤的折射率。
91.需要说明的一点是，激光故障定位设备对光纤长度的空间分辨率和激光脉冲的脉宽值tp有关。当激光脉冲在光纤内传播时，光纤中具有同一激光脉冲的光纤长度为ct
p
/ng。其中，c表示光速，ng表示光纤的折射率。因此，激光故障定位设备会同时接收长度为ct
p
/2ng的光纤内的瑞利散射的光功率，也即，激光故障定位设备对光纤长度的空间分辨率为ct
p
/2ng。由此可知，通过减小激光脉冲的脉宽值tp，可以减小激光故障定位设备的空间分辨率，提高激光故障定位设备沿光纤轴向方向的定位精度。
92.需要说明的另一点是，减小激光脉冲的脉宽值，会降低激光脉冲的光功率，降低激光故障定位设备的信噪比。在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备通过光调制模块和放大模块，实现了激光故障定位设备的分辨率可调，在降低光功率信号的信噪比的基础上，增加了激光故障定位设备的分辨率，提高了定位故障点对应的地表位置点的准确性。可选的，激光故障定位设备采用同向放大的方式增加激光脉冲的光功率。
93.在一种可能的实现方式中，为了提高激光故障定位设备的定位精度，在第一地表敲击点处触发第一敲击事件，根据第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度之前，激光故障定位设备调节脉冲激光中的脉宽值至预设脉宽值。可选的，预设脉宽值小于200ns，例如，预设脉宽值为20ns、25ns、30ns等。在本技术实例中，对预设脉宽值的数值不作具体限定，可以根据需要进行设置并更改。
94.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备通过光发射模块发射脉冲激光。可选的，光发射模块为窄线宽激光器。
95.104、激光故障定位设备根据第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点，地表轴向位置点为故障点沿光纤轴向方向对应的地表位置点。
96.需要说明的一点是，由于光纤线路中的光纤并非全部直线铺设，输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度大于输入端与故障点之间的地表距离。因此，通过光纤故障点无法精确定位故障点对应的地表位置点。在本步骤中，通过在光纤故障点对应的地表位置点的周围触发敲击事件，进而精确定位故障点对应的地表位置点。
97.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点的步骤为：当第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值为零时，激光故障定位设备确定第一地表敲击点为地表轴向位置点。
98.例如，输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度为100m，如果在90m位置的光纤标识处触发第一敲击事件，激光故障定位设备确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度为100m，第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值为零，则激光故障定位设备确定90m位置为故障点沿光纤轴向方向的位置。
99.在另一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点的步骤为：当第一光纤长度与第二光纤长度之间的差
值不为零时，沿光纤轴向方向，激光故障定位设备确定光纤故障点对应的地表位置点与光纤标识之间的多个待敲击的第三地表敲击点；在每个第三地表敲击点处触发第三敲击事件，根据所述第三敲击事件对应的第三散射光功率，确定所述输入端与所述第三地表敲击点之间的第三光纤长度；从多个待敲击的第三地表敲击点中选取第一光纤长度与第三光纤长度相同的地表轴向位置点。可选的，通过标准铅锤在同一高度下落触发第三敲击事件。
100.在本步骤中，激光故障定位设备根据所述第三敲击事件对应的第三散射光功率，确定所述输入端与所述第三地表敲击点之间的第三光纤长度的方法与步骤103中激光故障定位设备根据第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度的方法相同，在此不再进行赘述。
101.需要说明的一点是，多个第三地表敲击点均匀分布在光纤故障点对应的地表位置点与光纤标识之间。其中，多个第三地表敲击点之间的距离间隔大于激光故障定位设备的空间分辨率。在本技术实施例中，对第三地表敲击点之间的距离间隔不作具体限定，可以根据需要进行设置并更改。可选的，多个第三地表敲击点之间的距离间隔可以是10m-30m之间的任一数值，例如，20m、22m、25m等。
102.105、激光故障定位设备以地表轴向位置点为中心，确定沿垂直光纤轴向方向的多个待敲击的第二地表敲击点。
103.在一种可能的实现方式中，本步骤包括：激光故障定位设备以地表轴向位置点为中心，沿垂直光纤轴向方向均匀设置多个待敲击的第二地表敲击点。
104.其中，多个第二地表敲击点之间的距离间隔大于激光故障定位设备的空间分辨率。在本技术实施例中，对第二地表敲击点之间的距离间隔不作具体限定，可以根据需要进行设置并更改。可选的，多个第二地表敲击点之间的距离间隔可以是10m-30m之间的任一数值，例如，20m、22m、25m等。
105.106、在每个第二地表敲击点处触发第二敲击事件，激光故障定位设备根据第二敲击事件对应的第二散射光功率，从多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点，将目标地表敲击点作为故障点对应的地表位置点。
106.在一种可能的实现方式中，激光故障定位设备根据第二敲击事件对应的第二散射光功率，从多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点的步骤为：在触发第二敲击事件的过程中，激光故障定位设备对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第二关系曲线；根据第二关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为第二敲击事件对应的第二散射光功率；从多个待敲击的第二地表敲击点中选择第二散射光功率最大的目标地表敲击点。可选的，通过标准铅锤在同一高度下落触发第三敲击事件。
107.需要说明的一点是，在每个第二地表敲击点处触发第二敲击事件，每个第二地表敲击点的地面由于受到第二敲击事件的压力发生形变，由于每个第二地表敲击点与光纤的横向距离不同，所以每个第二敲击事件使光纤发生形变的程度不同，且第二地表敲击点与光纤的横向距离越小，光纤发生形变的形变量越多，敲击事件对应的瑞利散射光功率的变化也就越大。
108.在本技术实施例中，在确定故障点沿光纤轴向方向对应的地表位置点之后，在通过每个第二位置点对应的第二散射光功率，从沿垂直光纤轴向方向的多个第二地表敲击点中确定距离光纤最近的目标地表敲击点，从光纤横向和轴向两个维度来定位故障点对应的
地表位置点，提高了定位故障点的准确性。
109.需要说明的另一点是，脉冲激光在光纤中发生后向瑞利散射，光纤中包括多个瑞利散射的散射中心。下面以脉冲激光的脉宽值为tp，脉冲发射的时间间隔为t，脉冲发射的频率fs为1/t为例进行说明。
110.其中，光纤中的后向瑞利散射振幅表示为以下公式(1)；
111.公式(1)：
112.其中，ai表示第i个散射中心的振幅，τi表示第i个散射中心的时间延时，n表示光纤中散射中心的个数，α表示光纤的衰减常数，当时，矩形函数否则，
113.其中，光纤中的后向瑞利散射光功率表示为以下公式(2)；
114.公式(2)：
115.其中，φ
ij
＝2πf(τ
i-τj)，ai表示第i个散射中心的振幅，τi表示第i个散射中心的时间延时，aj表示第j个散射中心的振幅，τj表示第j个散射中心的时间延时，n表示光纤中散射中心的个数，α表示光纤的衰减常数，当时，矩形函数否则，当时，矩形函数否则，
116.其中，pa(t)为同一脉冲经过时，光纤中在该位置的基础光功率，pb(t)为同一脉冲经过时，多个散射中心的光功率干涉之后在该位置的光功率叠加值。当光纤发生形变的形变量越多，在该位置的光功率叠加值越大，敲击事件对应的瑞利散射光功率的变化也就越大。
117.需要说明的一点是，该光纤中故障点的定位方法不仅可以用于在光纤出现故障时，对光纤中的故障点进行检测和定位，也可以用于在光纤正常通讯时，对光纤中的故障点进行实时监测。
118.本技术实施例提供了一种光纤中故障点的定位方法，由于先对光纤中故障点进行粗定位，得到第一地表敲击点，然后通过在第一地表敲击点触发第一敲击事件，在光纤轴向维度对故障点进行定位，得到故障点的地表轴向位置点，再以地表轴向位置点为中心，通过在垂直光纤轴向方向的多个第二地表敲击点触发第二敲击事件，在光纤横向维度对故障点进行定位，最终确定出故障点对应的地表位置点。由此可见，上述方法能够实现基于敲击事
件，从光纤轴向维度和横向维度这两个维度来定位故障点，从而准确定位出故障点对应的地表位置点，所以上述方法能够提高定位光纤中故障点的准确性。
119.图3是本技术提供的一种光纤中故障点的定位装置的示意图。参见图3，该装置包括：
120.第一确定模块301，用于在待测光纤的输入端输入脉冲激光，根据脉冲激光确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度，光纤故障点为故障点在光纤上的位置点；
121.第二确定模块302，用于根据光纤故障点，确定待敲击的第一地表敲击点；
122.第三确定模块303，用于在第一地表敲击点处触发第一敲击事件，根据第一敲击事件对应的第一散射光功率，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
123.第四确定模块304，用于根据第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值，确定地表轴向位置点，地表轴向位置点为故障点沿光纤轴向方向对应的地表位置点；
124.第五确定模块305，用于以地表轴向位置点为中心，确定沿垂直光纤轴向方向的多个待敲击的第二地表敲击点；
125.第六确定模块306，用于在每个第二地表敲击点处触发第二敲击事件，根据第二敲击事件对应的第二散射光功率，从多个待敲击的第二地表敲击点中确定目标地表敲击点，将目标地表敲击点作为故障点对应的地表位置点。
126.在一种可能的实现方式中，在铺设光纤的过程中，在光纤对应的地表位置沿光纤的轴向方向设置有多个光纤标识；
127.第二确定模块302，用于获取光纤故障点对应的地表位置点，确定距离光纤故障点对应的地表位置点最近的光纤标识，将光纤标识的位置作为第一地表敲击点。
128.在另一种可能的实现方式中，第四确定模块304，用于当第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值为零时，确定第一地表敲击点为地表轴向位置点；或者，第四确定模块，用于当第一光纤长度与第二光纤长度之间的差值不为零时，沿光纤轴向方向，确定光纤故障点对应的地表位置点与光纤标识之间的多个待敲击的第三地表敲击点；在每个第三地表敲击点处触发第三敲击事件，根据第三敲击事件对应的第三散射光功率，确定输入端与第三地表敲击点之间的第三光纤长度；从多个待敲击的第三地表敲击点中选取第一光纤长度与第三光纤长度相同的地表轴向位置点。
129.在另一种可能的实现方式中，第三确定模块303，包括：
130.探测单元，用于在触发第一敲击事件的过程中，对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第一关系曲线；
131.第一确定单元，用于根据第一关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为第一敲击事件对应的第一散射光功率；
132.第二确定单元，用于确定第一散射光功率对应的第一探测时间，
133.第三确定单元，用于根据第一探测时间，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度。
134.在另一种可能的实现方式中，第三确定单元，用于获取脉冲激光的发射时间，确定第一探测时间与发射时间之间的时间差；根据时间差，通过以下公式一，确定输入端与第一地表敲击点之间的第二光纤长度；
135.公式一：τ2＝2ngl2/c
136.其中，l2表示第二光纤长度，τ2表示第一探测时间与发射时间之间的时间差，c表示光速，ng表示光纤的折射率。
137.在另一种可能的实现方式中，第六确定模块306，用于在触发第二敲击事件的过程中，对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第二关系曲线；根据第二关系曲线，确定光功率变化最大的散射光功率为第二敲击事件对应的第二散射光功率；从多个待敲击的第二地表敲击点中选择第二散射光功率最大的目标地表敲击点。
138.在另一种可能的实现方式中，装置还包括：
139.调节模块，用于调节脉冲激光中的脉宽值至预设脉宽值。
140.在另一种可能的实现方式中，第一确定模块301，用于在输入脉冲激光的过程中，对光纤中的散射光功率进行探测，得到探测时间与散射光功率之间的第三关系曲线；根据第三关系曲线，确定第三关系曲线中散射光功率骤然降低的断点位置；将断点位置作为光纤故障点，确定输入端与光纤故障点之间的第一光纤长度。
141.本技术实施例提供了一种光纤中故障点的定位装置，由于先对光纤中故障点进行粗定位，得到第一地表敲击点，然后通过在第一地表敲击点触发第一敲击事件，在光纤轴向维度对故障点进行定位，得到故障点的地表轴向位置点，再以地表轴向位置点为中心，通过在垂直光纤轴向方向的多个第二地表敲击点触发第二敲击事件，在光纤横向维度对故障点进行定位，最终确定出故障点对应的地表位置点。由此可见，上述装置能够实现基于敲击事件，从光纤轴向维度和横向维度这两个维度来定位故障点，从而准确定位出故障点对应的地表位置点，所以上述装置能够提高定位光纤中故障点的准确性。
142.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。