[发明专利]基于单极性编码脉冲的光缆金属护套层故障检测方法

权利要求书

1. 一种基于单极性编码脉冲的光缆金属护套层故障检测方法，其特征在于检测方法包括以下步骤：

1）利用软件生成单极性编码矩阵，该矩阵具有这样的数学特征：其逆矩阵元素的平方和要小于该矩阵的阶数；

2）利用信号发生器产生与步骤1）中矩阵行向量相对应的单极性序列脉冲，元素“0”用零电平表示，“1”用高电平表示，将该单极性序列脉冲作为探测信号输入至调理电路；调理电路将序列脉冲输入待测光缆的金属护套中，同时将序列脉冲作为触发信号；调理电路接收待测光缆中反射回来的脉冲信号，同时数据采集系统将数据采集下来；

3）对采集得到的数据进行信号处理，信号处理方法为：对信号进行位移后再累加平均，使用软件对处理过的信号进行波形图像还原，还原后的信号具有更高的信噪比，波形图像的辨识度更佳；

4）通过测量波形图像上探测脉冲与反射脉冲之间的时间差计算出光缆护套层中故障点的位置；

5）通过波形形状的识别可大致判断光缆护套层故障类型：若反射脉冲极性与探测脉冲极性相同，则护套层出现断裂故障；若反射脉冲极性与探测脉冲极性相反，则此处光缆护套层可能受潮。

2. 根据权利要求1所述的基于单极性编码脉冲的光缆金属护套层故障检测方法，其特征在于所述利用软件生成单极性编码矩阵方式如下：

  

 其中为最低阶的Hardmrd矩阵，为阶Hardmrd矩阵，为阶Hardmrd矩阵；可见Hardmrd矩阵由“1”“-1”两种元素构成的；

然后进行极性变换，将所有“-1”全变化为“0”，这样双极性Hadamard矩阵就变为单极性矩阵： 

，

为Hardmrd矩阵中第i行，第j列元素，为Hardmrd矩阵进行极性变换后第i行，第j列元素；

的第一行第一列所有元素全部为“0”，将第一行第一列删除后得到其最大非零子式：

将矩阵中的“0”元素用低电平表示，“1”元素用电压脉冲表示，5公里以下探测距离使用5V电压脉冲信号， 5公里以上探测距离使用10V电压脉冲信号；

使用信号发生器将S矩阵中的各个行向量依次用序列脉冲的方式发射至待测光缆护套层中，并用数据采集卡将数据采集下来。

3. 根据权利要求1所述的基于单极性编码脉冲的光缆金属护套层故障检测方法，其特征在于所述的信号处理方法，是使用单极性编码脉冲作为探测信号，通过对数据采集卡采集到的数据进行信号解码还原处理，还原算法为：信号位移后累加求平均，还原后的信号具有更高的信噪比，还原得到的信号波形更易辨识。