CN116155373B - 一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统与方法，包括第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；环形器第三端口连接光开关的公共端口，光开关的输出端分别与单偏振光纤和第三光电探测器连接，单偏振光纤的另一端与第二波分复用器的公共端口连接，第二波分复用器的输出端口分别与第一光电探测器和第二光电探测器连接。本发明结合光缆在线监测的各项需求，进行系统架构设计，实现铁路光缆在线监测系统的各项功能。

Description

一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统与方法

技术领域

本发明涉及铁路光缆在线监测领域，具体涉及一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统与方法。

背景技术

光缆是铁路运营和维护各系统信息传输的最主要的媒介，一直是铁路重要基础设施，近年来随着智慧铁路的发展，铁路各类系统对光缆的需求增长迅猛。鉴于铁路光缆在铁路运输生产指挥中的重要性和光缆敷设环境的特殊性，铁路光缆建设时考虑的首要问题是其安全性。随着铁路光缆数量的增加以及早期铺设的光缆接近使用年限，因光缆接头盒渗水，衰耗随时间推移而增大等影响通信的现象时有发生，光缆线路因受到铁路施工、建筑挖方、开采岩石、山体滑坡和其他意外事故造成的光缆中断或损伤等事故也时有发生。因此，铁路光缆运维部门需要随时、快速和准确地了解光纤通断状况及主要参数，以便在光纤发生故障时及时的获取故障信息，准确判断故障点的地理位置，及时排除故障；或者在光纤特性发生劣化之前及时进行更换，确保光纤线路的传输质量。满足这一需求的解决方案是建立光缆线路集中监测系统，实现对光纤线路的光层传输性能、衰减变化及光纤阻断等的自动监测。现有光缆在线监测系统不具备光缆振动事件预警功能，无法对可能造成光缆损坏的事件进行告警。

在现有技术中，利用光时域反射技术进行事件定位的技术，由于脉冲光的背向散射光强度非常弱，因此系统信噪比不高，需要进行平均去噪、小波去噪等技术进行去噪，这将会损失系统的响应时效性提升系统复杂度。当利用前向直流光进行监测时，发射端和接收端往往不在同一位置，一般需要在双端对信号进行采集，采集到的数据需要进行时间对准：由于光速很快，即使1μs的时间误差对应100m的空间定位误差，因此这对对时系统要求较高，这将提高监测系统的工程实施复杂度。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统与方法，该系统利用两束不同波长的光源在同一纤芯中不同方向进行传播，探测扰动事件对光波偏振态的影响，通过不同方向传播信号的时间差进行定位；同时，融合了脉冲驱动，利用脉冲光实现对被测纤芯OTDR曲线的测量，结合光缆在线监测的各项需求，进行系统架构设计，实现铁路光缆在线监测系统的各项功能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：根据本发明的第一方面，本发明提供一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，包括第一分布式反馈激光光源、扰偏器、环形器、光开关、单偏振光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一波分复用器、第二波分复用器、光纤反射镜、第二分布式反馈激光光源以及被测光纤，所述环形器分为第一端口、第二端口和第三端口，其中，

所述第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，所述扰偏器按照预设周期改变其工作状态；所述环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；

所述环形器第三端口连接光开关的公共端口，光开关的输出端分别与单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述单偏振光纤的另一端与第二波分复用器的公共端口连接，第二波分复用器的输出端口分别与第一光电探测器和第二光电探测器连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述第一分布式反馈激光光源中心波长与第二分布式反馈激光光源中心波长不同，所述第一分布式反馈激光光源采用直流和脉冲双驱动，第二分布式反馈激光光源采用直流驱动。

进一步的，所述第一光电探测器和第二光电探测器为PIN型光电探测器，第三光电探测器为雪崩光电二极管型探测器。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，包括第一分布式反馈激光光源、扰偏器、环形器、光开关、单偏振光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一波分复用器、第二波分复用器、光纤反射镜、第二分布式反馈激光光源以及被测光纤，所述环形器分为第一端口、第二端口和第三端口，所述第一分布式反馈激光光源采用直流和脉冲双驱动，其中，

所述第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，所述扰偏器按照预设周期改变其工作状态；

所述环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；

所述单偏振光纤分为第一单偏振光纤和第二单偏振光纤；

所述环形器第三端口连接第二波分复用器，第二波分复用器分别连接光开关的公共端口和第二单偏振光纤，所述光开关的输出端分别与第一单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述第一单偏振光纤的另一端与第一光电探测器连接，所述第二单偏振光纤的另一端与第二光电探测器连接。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，所述方法应用于上述所述的系统，所述系统分为OTDR工作模式、光缆安全监测工作模式；所述方法包括：

当系统发生扰动事件告警后或系统预设周期到达时切换至OTDR工作模式，对被测纤芯进行OTDR曲线测试，完成OTDR曲线测试后，保存测试结果并切回光缆安全监测工作模式。

进一步的，所述系统还包括光缆辅助查找工作模式，包括：

当需要系统辅助查找现场光缆时，由人工操作切换成光缆辅助查找工作模式；当运维需要时，指定系统工作在三种工作模式之一，直至切回OTDR工作模式。

进一步的，当系统工作在所述光缆安全监测模式时，包括以下步骤：

对第一光电探测器、第二光电探测器信号进行AD采样，并设置信号处理平滑窗口；

选取第一光电探测器AD采样信号的第1至N个点的均值记为X₁，第2至N+1个点的均值记为X₂，第3至N+2个点的均值记为X₃，依次类推；获取相邻均值之间差值的绝对值，将第二光电探测器AD采样信号的第1至N个点的均值记为Y1，第2至N+1个点的均值记为Y2，第3至N+2个点的均值记为Y3，依次类推；分别获取相邻两点的差值的绝对值△X和△Y，其中，N为平滑窗口宽度；设定阈值Z，将所述差值的绝对值与阈值进行比较，记录第一个大于阈值的差值的绝对值的序列号，并记录最后一个大于阈值的差值的绝对值的序列号；

计算第一光电探测器和第二光电探测器扰动信号开始时间差和结束时间差，判断开始时间差是否趋近0，当开始时间差趋近0时，计算出扰动事件发生位置距离环形器端口的距离；当开始时间差较大时，判断此次采样失效，重新开始采样。

进一步的，当系统工作在所述OTDR工作模式时，包括以下步骤：

第一分布式反馈激光光源工作在脉冲驱动状态下，第二分布式反馈激光光源关闭，在每个扰偏器的状态周期内，对第三光电探测器信号进行AD采样，按照每预设脉冲周期改变一次扰偏器工作状态，对不同脉冲周期的OTDR曲线进行平均去燥产生最终OTDR曲线并输出。

进一步的，当系统工作在所述光缆辅助查找工作模式时，包括以下步骤：

对所有光缆依次引入扰动动作，观察系统波形及事件信息，当系统对扰动事件无响应时，更换扰动光缆直至系统产生扰动事件响应；

对比系统给出的扰动事件位置信息与目标位置差值，当目标位置差值大于预设范围时，更换现场位置重复上述动作；当扰动事件位置数据大于目标位置差值时，则往靠近光环形器方向更换现场位置，反之往远离光环形器方向更换现场位置。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本发明系统采用单纤双向传输，利用波长进行区分两个方向的波长，光电探测器位于同一端，减少了对光纤资源的消耗，且不存在双端信号时间同步的问题。本发明系统利用不同波长对同一扰动事件响应的结束时间差进行事件定位，不会造成因事件持续时间长产生的信号重叠，从而无法区分事件时间差，造成事件无法定位的问题。

本发明系统对第一分布式反馈激光光源采用直流驱动和脉冲驱动双驱动方案，OTDR工作模式和扰动事件监测工作模式共用第一分布式反馈激光光源，可降低系统硬件成本。

本发明系统利用扰偏器，周期性控制其工作状态，在扰动事件监测工作模式下，可有效消除偏振衰落造成的事件探测不敏感区域。周期性控制其工作状态，在OTDR工作模式下，可有效消除OTDR曲线上的偏振相关损耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种单纤双向铁路光缆在线监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种变形系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

实施例1

本发明公开一种单纤双向铁路光缆在线监测系统，具体如图1所示，包括第一分布式反馈激光光源、扰偏器、环形器、1×2光开关、单偏振光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一波分复用器、第二波分复用器、光纤反射镜、第二分布式反馈激光光源以及被测光纤，所述环形器分为第一端口、第二端口和第三端口，其中，

所述第一分布式反馈激光光源与直流驱动和脉冲驱动连接，第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，

所述环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；

所述环形器第三端口连接1×2光开关的公共端口，1×2光开关的输出端分别与单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述单偏振光纤的另一端与第二波分复用器的公共端口连接，第二波分复用器的输出端口分别与第一光电探测器和第二光电探测器连接。

图中，DFB光源1表示为第一分布式反馈激光光源，DFB光源2表示为第二分布式反馈激光光源，DFB光源1和DFB光源2分别由DFB激光器发出，DFB激光器能同时提供对波长的平滑、可调谐控制以及精确光纤通信和光谱应用所需的极窄光谱宽度。所述第一分布式反馈激光光源与直流驱动和脉冲驱动连接，所述第二分布式反馈激光光源与直流驱动连接。WDM1表示为第一波分复用器，WDM2表示为第二波分复用器，波分复用器能够将载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再将各个不同波长的光信号分开。PD1表示为第一光电探测器，PD2表示为第二光电探测器，PD3表示为第三光电探测器。

图中，第一分布式反馈激光光源和第二分布式反馈激光光源中心波长分别为λ₁、λ₂；第一波分复用器和第二波分复用器的两个输出端口的中心波长也分别为λ₁、λ₂；因此，所述第一分布式反馈激光光源中心波长等于所述第一波分复用器其中一个输出端口的中心波长，所述第一光电探测器和第三光电探测器用于探测波长为λ₁的光信号，即第一光电探测器探测第一分布式反馈激光光源的光信号。所述第二分布式反馈激光光源中心波长等于第一波分复用器其中一个输出端口的中心波长，所述第二光电探测器用于探测波长为λ₂的光信号，即第二光电探测器探测第二分布式反馈激光光源的光信号。所述第二波分复用器与所述第一波分复用器技术参数一致。所述第三光电探测器用于探测第一分布式反馈激光光源的光信号。

可选地，所述扰偏器按照预设周期改变其工作状态，所述第一分布式反馈激光光源采用直流和脉冲双驱动，第二分布式反馈激光光源采用直流驱动。

可选地，所述第一光电探测器和第二光电探测器为PIN型光电探测器，第三光电探测器为雪崩光电二极管型探测器(APD)。

综上，本发明系统采用前向直流光探测方案，极大的提高了光缆破坏行为监测系统的信噪比，系统对光源模块无大功率的要求，对光电探测器灵敏度也无较高的要求，可大大提高系统的稳定性并降低系统复杂度和成本。

同时，本发明采用单偏振光纤进行光信号的滤波，当发生直接作用在光缆上的动作事件时，事件将造成光缆内光纤双折射的剧烈变化，从而造成光信号偏振态发生剧烈变化，当偏振态剧烈变化的光信号通过第一和第二单偏振光纤时光强度将发生剧烈变化，该强度变化将被光电探测器记录下来。当列车经过产生振动事件或距离光缆较远的机械施工产生振动事件等各种并未造成光缆剧烈振动或位移的事件发生时，该系统无响应。大大提高了系统在铁路运行场景的可用性。

实施例2

在本发明的另一种实施方式中，本发明的另一种变形方案，可达到同样的效果。区别在于光信号接收端，接收光信号由先经过光开关变为先经过波分复用器。具体地，如图2所示，在实施例1的基础上，所述单偏振光纤包括第一单偏振光纤和第二单偏振光纤，所述环形器第三端口连接第二波分复用器，第二波分复用器分别连接1×2光开关的公共端口和第二单偏振光纤，所述1×2光开关的输出端分别与第一单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述第一单偏振光纤的另一端与第一光电探测器连接，所述第二单偏振光纤的另一端与第二光电探测器连接。

本发明还提供一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，所述方法应用于上述所述的系统，所述系统分为OTDR工作模式、光缆安全监测工作模式、光缆辅助查找工作模式；所述方法包括：

当系统发生扰动事件告警后或系统预设周期到达时切换至OTDR工作模式，对被测纤芯进行OTDR曲线测试，完成OTDR曲线测试后，保存测试结果并切回光缆安全监测工作模式；

当需要系统辅助查找现场光缆时，由人工操作切换成光缆辅助查找工作模式。当运维需要时，指定系统工作在三种工作模式之一，直至切回OTDR工作模式。

可选地，在常规工作状态下，系统处于光缆安全监测工作模式。

具体地，当系统工作在光缆安全监测模式下时，

第一分布式反馈激光光源和第二分布式反馈激光光源工作在直流驱动状态下，1×2光开关工作在单偏振光纤支路。假设被测的左右侧光纤总长度已知为L，扰动事件发生位置距离环形器第二端口未知为Lx。在每个扰偏器的状态周期内，对第一、第二光电探测器信号进行AD采样，采样频率fs优选为1G Sa/s(每秒采样1G个点)。设置信号处理平滑窗口以降低噪声对系统的影响，平滑窗口宽度优选100。将第一光电探测器AD采样信号的第1至100个点的均值记为X1，第2至101个点的均值记为X2，第3至102个点的均值记为X3，依次类推。ΔX₁＝|X₂-X₁|，ΔX₂＝|X₃-X₂|，依次类推。设定阈值为Z1，记录第一个大于阈值Z1的ΔX_m的序列号m，并记录最后一个第一个大于阈值Z1的ΔX_n的序列号n。当大于阈值Z1的ΔX_n后连续一定数量的ΔX均未大于阈值Z1，则判定此次扰动事件最后一个信号为ΔX_n。

将第二光电探测器AD采样信号的第1至100个点的均值记为Y1，第2至101个点的均值记为Y2，第3至102个点的均值记为Y3，依次类推。ΔY₁＝|Y₂-Y₁|，ΔY₂＝|Y₃-Y₂|，依次类推。设定阈值为Z2，记录第一个大于阈值Z2的ΔY_i的序列号i，并记录最后一个第一个大于阈值Z2的ΔY_j的序列号j。当大于阈值Z2的ΔY_j后连续一定数量的ΔY均未大于阈值Z2，则判定此次扰动事件最后一个信号为ΔY_j。

由此可计算出第一光电探测器和第二光电探测器扰动信号开始的时间差为结束的时间差为/>根据光路可推断第一光电探测器和第一光电探测器扰动信号开始的时间应为同时，因此根据ΔT_s是否接近0来判断是否因噪声等其他原因引起信号波动。当ΔT_s→0时，根据λ1、λ2的光路可知/>其中v为光在光纤中的传播速度。计算得出Lx值，即得到扰动事件发生位置，系统产生扰动事件告警信息。

当改变扰偏器的工作状态后，重新开始以上采样及处理流程。

具体地，当系统工作在OTDR模式下时，

第一分布式反馈激光光源工作在脉冲驱动状态下，第二分布式反馈激光光源关闭，1×2光开关均工作在第三光电探测器支路。脉冲宽度和周期可根据需要进行设置。在每个扰偏器的状态周期内，对第三光电探测器信号进行AD采样，采样频率优选为1G Sa/s(每秒采样1G个点)。可按照每1000个脉冲周期改变一次扰偏器工作状态，共改变50次。对不同脉冲周期的OTDR曲线进行平均去燥产生最终OTDR曲线并输出。

具体地，当系统工作在光缆辅助查找工作模式下时，

系统各模块工作状态同光缆安全监测模式。工作人员在现场主动对所有光缆依次引入扰动动作(例如敲击、移动等)，观察系统波形及事件信息，当系统对扰动事件无响应时，则说明扰动光缆非目标查找光缆，更换扰动光缆直至系统产生扰动事件响应，则寻找到目标光缆。对比系统给出的扰动事件位置信息与目标位置差值，当差值较大时，即大于预设范围时，更换现场位置重复上述动作，直至扰动事件位置与目标位置的差值在一定范围内，则表示正确找到目标光缆及目标位置。所述预设范围可根据需要自行设定。

其中，当扰动事件位置数据大于目标位置差值时，则往靠近光环形器方向更换现场位置，反之，当扰动事件位置数据小于目标位置差值时，往远离光环形器方向更换现场位置。

本专利技术可利用在铁路光缆在线监测领域，所有在建及改造铁路项目均可使用。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述系统分为OTDR工作模式、光缆安全监测工作模式；当系统发生扰动事件告警后或系统预设周期到达时切换至OTDR工作模式，对被测纤芯进行OTDR曲线测试，完成OTDR曲线测试后，保存测试结果并切回光缆安全监测工作模式；

所述系统包括第一分布式反馈激光光源、扰偏器、环形器、光开关、单偏振光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一波分复用器、第二波分复用器、光纤反射镜、第二分布式反馈激光光源以及被测光纤，所述环形器分为第一端口、第二端口和第三端口，其中，

所述第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，所述扰偏器按照预设周期改变其工作状态；

所述环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；

所述环形器第三端口连接光开关的公共端口，光开关的输出端分别与单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述单偏振光纤的另一端与第二波分复用器的公共端口连接，第二波分复用器的输出端口分别与第一光电探测器和第二光电探测器连接。

2.根据权利要求1所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述第一分布式反馈激光光源中心波长与第二分布式反馈激光光源中心波长不同，所述第一分布式反馈激光光源采用直流和脉冲双驱动，第二分布式反馈激光光源采用直流驱动。

3.根据权利要求1所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述第一光电探测器和第二光电探测器为PIN型光电探测器，第三光电探测器为雪崩光电二极管型探测器。

4.根据权利要求1所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述系统还包括光缆辅助查找工作模式，包括：

当需要系统辅助查找现场光缆时，由人工操作切换成光缆辅助查找工作模式；当运维需要时，指定系统工作在三种工作模式之一，直至切回OTDR工作模式。

5.一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述系统分为OTDR工作模式、光缆安全监测工作模式；当系统发生扰动事件告警后或系统预设周期到达时切换至OTDR工作模式，对被测纤芯进行OTDR曲线测试，完成OTDR曲线测试后，保存测试结果并切回光缆安全监测工作模式；

所述系统包括第一分布式反馈激光光源、扰偏器、环形器、光开关、单偏振光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一波分复用器、第二波分复用器、光纤反射镜、第二分布式反馈激光光源以及被测光纤，所述环形器分为第一端口、第二端口和第三端口，所述第一分布式反馈激光光源采用直流和脉冲双驱动，其中，

所述第一分布式反馈激光光源的光发射端口与扰偏器输入端口连接，扰偏器输出端口与环形器第一端口连接，所述扰偏器按照预设周期改变其工作状态；

所述环形器第二端口连接被测光纤，被测光纤另一端与第一波分复用器的公共端口连接，第一波分复用器的输出端口分别与第二分布式反馈激光光源和光纤反射镜连接；

所述单偏振光纤分为第一单偏振光纤和第二单偏振光纤；

所述环形器第三端口连接第二波分复用器，第二波分复用器分别连接光开关的公共端口和第二单偏振光纤，所述光开关的输出端分别与第一单偏振光纤和第三光电探测器连接，所述第一单偏振光纤的另一端与第一光电探测器连接，所述第二单偏振光纤的另一端与第二光电探测器连接。

6.根据权利要求5所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测系统，其特征在于，所述系统还包括光缆辅助查找工作模式，包括：

当需要系统辅助查找现场光缆时，由人工操作切换成光缆辅助查找工作模式；当运维需要时，指定系统工作在三种工作模式之一，直至切回OTDR工作模式。

7.一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，所述方法应用于权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述系统分为OTDR工作模式、光缆安全监测工作模式；所述方法包括：

当系统发生扰动事件告警后或系统预设周期到达时切换至OTDR工作模式，对被测纤芯进行OTDR曲线测试，完成OTDR曲线测试后，保存测试结果并切回光缆安全监测工作模式。

8.根据权利要求7所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，其特征在于，当系统工作在所述光缆安全监测模式时，包括以下步骤：

对第一光电探测器、第二光电探测器信号进行AD采样，并设置信号处理平滑窗口；

选取第一光电探测器AD采样信号的第1至N个点的均值记为X₁，第2至N+1个点的均值记为X₂，第3至N+2个点的均值记为X₃，依次类推；获取相邻均值之间差值的绝对值，将第二光电探测器AD采样信号的第1至N个点的均值记为Y1，第2至N+1个点的均值记为Y2，第3至N+2个点的均值记为Y3，依次类推；分别获取相邻两点的差值的绝对值△X和△Y，其中，N为平滑窗口宽度；设定阈值Z，将所述差值的绝对值与阈值进行比较，记录第一个大于阈值的差值的绝对值的序列号，并记录最后一个大于阈值的差值的绝对值的序列号；

计算第一光电探测器和第二光电探测器扰动信号开始时间差和结束时间差，判断开始时间差是否趋近0，当开始时间差趋近0时，计算出扰动事件发生位置距离环形器端口的距离；当开始时间差较大时，判断此次采样失效，重新开始采样。

9.根据权利要求7所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，其特征在于，当系统工作在所述OTDR工作模式时，包括以下步骤：

第一分布式反馈激光光源工作在脉冲驱动状态下，第二分布式反馈激光光源关闭，在每个扰偏器的状态周期内，对第三光电探测器信号进行AD采样，按照每预设脉冲周期改变一次扰偏器工作状态，对不同脉冲周期的OTDR曲线进行平均去燥产生最终OTDR曲线并输出。

10.根据权利要求 7所述的一种单纤双向融合定位型铁路光缆监测方法，其特征在于，所述系统还包括光缆辅助查找工作模式，当系统工作在所述光缆辅助查找工作模式时，包括以下步骤：

对所有光缆依次引入扰动动作，观察系统波形及事件信息，当系统对扰动事件无响应时，更换扰动光缆直至系统产生扰动事件响应；

对比系统给出的扰动事件位置信息与目标位置差值，当目标位置差值大于预设范围时，更换现场位置重复上述动作；当扰动事件位置数据大于目标位置差值时，则往靠近光环形器方向更换现场位置，反之往远离光环形器方向更换现场位置。