电力光缆在线监测技术设计与探讨
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用1. 引言1.1 研究背景电力输电线路在雨雪天气中易受到冰封覆冰的影响，造成传输线路故障甚至短路的风险增加。
特别是在寒冷地区，冰覆盖可能会对输电线路造成灾难性后果。
对于电力输电线路的覆冰情况进行有效监测和预防显得尤为重要。
在过去，针对电力输电线路的覆冰状况，主要采用人工巡检和定期清理的方式来解决。
由于人力资源有限和天气条件限制，这种方法往往无法及时、准确地监测到线路的覆冰情况，难以及时采取应对措施。
开展OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用，有望为电力输电线路提供更有效的监测和预防措施，提高线路的安全可靠性。
通过对OPGW光缆的覆冰性能进行深入研究，并结合在线监测技术的应用，可以有效提高电力输电线路的覆冰监测水平，为输电线路的安全稳定运行提供技术支持和保障。
1.2 研究意义电力OPGW光缆在输电线路中起着至关重要的作用，而其覆冰性能一直是影响线路安全稳定运行的重要因素之一。
随着气候变化和极端天气事件的频发，覆冰对于光缆的影响不可忽视。
对于OPGW光缆的覆冰性能进行研究并开发相应的在线监测技术具有重要的研究意义。
研究OPGW光缆的覆冰性能可以为电力行业提供科学依据，指导光缆的设计，改进材料以及施工工艺，提高光缆的覆冰抗风雪能力，提升输电线路的安全可靠性。
通过在线监测技术对光缆的覆冰情况进行实时监测和预警，可以及时发现问题并采取措施，避免因为覆冰导致的故障和事故，保障电网的正常运行。
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用具有重要的实用价值和社会意义，对于提高电力系统的安全可靠性和稳定性，保障电网运行具有重要意义。
2. 正文2.1 OPGW光缆覆冰性能研究在OPGW光缆覆冰性能研究方面，主要关注光缆在不同环境条件下的覆冰情况及其对电力传输的影响。
这项研究的目的是为了确定光缆在冰雪覆盖区域的可靠性和稳定性，以保障电力系统的正常运行。
研究人员需要考虑不同区域的气候条件对光缆覆冰情况的影响。
电力通信光缆监测系统及监测技术探讨
断纤 预 警系 统 光 功率 监测 （ Ｐ ０ Ｍ）
・
２３ 系统原 理及 功 能 ．
・
光接收机报警接人
远端监测系统的光功率监测模块 的采集单元对
・Ｏ Ｄ 自 Ｔ Ｒ 动监测扫描系统
・
７ ・ ７
维普资讯
２Ｏ 年第 １ 期 ０６ １
定义清楚业务设备端 口和光缆 的对应关系， 就可 以 通过告警发生的端 口号和单板号感知到是哪段光缆 发生了故障。 这种方式的优势在于： 成本大幅度降低 ， 安全性
・
２４ 技术特点 ． 系统将现代网络通信、 计算机通信 、 光学ｉ量技 见 ４
术融合在一起 ， 同时， 利用地理信息 系统 （ Ｉ） ＧＳ 以及 全球卫星定位系统 （ Ｐ ） Ｇ Ｓ 等技术为线路信 息、 线路 定位提供可靠 的保证 ， 对光缆 中光纤的传输衰耗特
《 州电力技术》 贵
（ 总第 ８ 期） ９
・ＯＤ Ｔ Ｒ仪器人 ：Ｎ 试数据 接 人系 统 Ｉ Ｚ
・
和流行的监测方式是 ： 采用业务设备告警作 为启动
断纤故障定位系统
光纤劣化分析系统 光缆 网络资源管理系统
・
ＯＤ Ｔ Ｒ测试的条件， 比如 ， 光缆 中断会导致连接光缆 的光设备端 口产生 Ｒ— Ｏ 、 Ｌ ＳＲ—Ｌ Ｆ Ｏ 等相关的告警 ，
坚 实 的基 础 。
２ 系统结构
２ １ 光缆 监 测 系统 ．
图例 ：ＭＣ 一 级 监 控 中 心 ； ＭＣ区 域 监 控 中 心 ； １Ｊ 远 端 监 测 系 Ｐ 一 Ｄ Ｒ １一
光缆监测 系统应包 括光 缆 网络 的故障 自动监 测 、 动定位 ， 自 光缆 、 路等物理 资源 和用户 电路等 线
基于光纤传感器的电力设备在线监测技术研究
基于光纤传感器的电力设备在线监测技术研究第一章绪论随着电力行业的迅速发展，现代电力设备正面临着日益复杂的运行环境和越来越严格的安全要求。
同时，电力设备的故障和损耗也成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素之一。
因此，开发一种高效且精确的在线监测技术已经成为电力行业的热点和难点问题之一。
随着传感技术的快速发展，基于光纤传感器的电力设备在线监测技术成为电力行业研究的重点之一。
光纤传感技术具有传感范围广、高灵敏度、可靠性高、抗干扰能力强、无电磁干扰等优点。
这种技术可广泛应用于电力设备的在线监测，实现电力设备的全程实时监测及智能化管理。
本文将围绕基于光纤传感器的电力设备在线监测技术展开论述，分析其工作原理、技术特点以及案例应用，从而探索其在电力设备在线监测领域的潜在应用价值。
第二章光纤传感器技术概述2.1 光纤传感器基本原理光纤传感器是利用光学原理实现的一种传感器。
其基本构成由光源、光纤、光变迁器、检测器组成，通过利用驰豫段光纤的相应特性（如群速度色散、菲涅尔反射和布拉格反射等）进行光学测量的一种传感技术。
2.2 光纤传感器的分类光纤传感器可分为单参量传感器和多参量传感器两种。
单参量传感器测量单个物理量，如温度、应力、压力和形变等；多参量传感器同时测量多个物理量，如温度-形变、压力-温度等。
2.3 光纤传感器特点（1）光纤传感技术具有高灵敏度。
光纤的直径很小，甚至小于人类头发的直径，因此对外界的物理量变化非常敏感，灵敏度非常高。
（2）抗电磁干扰能力强。
光纤传感器不受电磁场干扰，不会因外部电磁现象而产生误差或损耗。
（3）可靠性高。
光纤传感器的工作寿命长、耐磨、不易老化、不易损坏。
（4）传感范围广。
光纤传感器可广泛应用于单参量和多参量测量，适用于测量多种物理量，如温度、压力、形变等。
第三章基于光纤传感器的电力设备在线监测技术3.1 电力设备在线监测技术概述电力设备在线监测技术是通过传感器和通讯技术将电力设备的各项运行参数进行实时监测和数据传输的技术。
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用
随着电力通信技术的不断发展，电力光纤地线(OPGW)作为电力线路传输和通信的重要
设备之一，正被广泛应用于输电线路。
在寒冷的冬季运行中，OPGW光缆容易产生结冰现象，对其传输和通信性能产生严重影响。
对于OPGW光缆的覆冰性能进行研究，并开发相应的在线监测技术，具有重要的实际意义。
OPGW光缆的覆冰性能研究主要包括两个方面：一是对光缆表面冰层的生长和脱落过程进行研究，包括冰层形态、厚度、结构等参数的测定；二是对冰层对光缆传输和通信性能
的影响进行评估，包括信号损耗、传输衰减、相位延迟等参数的分析。
针对光缆覆冰性能的在线监测技术主要有两种：一种是基于传感器技术的监测方法，
利用传感器监测温度、湿度、压力等参数的变化，从而判断光缆覆冰情况；另一种是基于
光纤传感技术的监测方法，利用光纤的光学传输特性，通过测量光纤传输信号的变化，判
断光缆覆冰情况。
在实际应用中，对于光缆覆冰性能的研究和在线监测技术的应用，可以有效地预测和
评估OPGW光缆的安全运行状态，提高输电线路的可靠性和稳定性。
还可以帮助电力公司进行线路故障的快速定位和处理，减少停电时间，提高供电质量。
谈电缆运行状态智能综合在线监测技术
谈电缆运行状态智能综合在线监测技术电缆是电力系统中重要的输电和配电设备，在电力系统中起到传输电能和分配电能的作用。
电缆的运行状态对电力系统的安全稳定运行具有重要影响。
随着电力系统的不断发展和电缆在电力系统中的广泛应用，电缆的运行状态智能综合在线监测技术成为当前研究的热点之一。
电缆的运行状态是指电缆在运行过程中的参数变化、故障发生以及运行状态的异常等情况。
传统的电缆运行状态监测方法主要采用人工巡检和离线检测的方式，这种方法工作量大、费时费力，并且不能及时准确地监测电缆的运行状态。
通过引入智能综合在线监测技术可以实现对电缆运行状态的实时监测、数据分析和故障诊断，提高电缆的安全稳定运行水平。
1. 传感器技术。
传感器是电缆运行状态监测的核心技术，它可以将电缆运行过程中的参数变化转化为电信号输出，通过信号处理和分析可以得到电缆的运行状态。
常用的传感器包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和振动传感器等。
这些传感器可以实时监测电缆的温度变化、电流电压变化以及振动情况，从而判断电缆的运行状态是否正常。
2. 数据采集与处理技术。
通过传感器采集到的数据需要进行处理和分析，以提取有用的信息。
数据采集与处理技术主要包括数据采集、数据传输、数据清洗和数据分析等过程。
在数据采集方面，可以采用现场总线技术、无线传输技术等方法进行数据采集；在数据处理方面，可以采用数据清洗、数据压缩、数据融合、数据分析等方法进行数据处理，以实现对电缆运行状态的监测和诊断。
3. 运行状态评估与故障诊断技术。
通过对电缆运行状态的监测和分析，可以对电缆的运行状态进行评估和故障诊断。
运行状态评估主要是根据电缆运行参数的变化情况，采用故障诊断技术对电缆的运行状态进行评估，判断电缆是否出现故障。
故障诊断是在评估的基础上，通过对电缆运行参数的分析和比较，找出故障原因和位置，为电缆的维护和修复提供依据。
4. 运维决策支持技术。
电缆运行状态智能综合在线监测技术不仅可以对电缆的运行状态进行监测和诊断，还可以提供运维决策支持。
电力系统光纤传输网络在线监测系统
电力系统光纤传输网络在线监测系统摘要：当前，随着国内经济水平的不断提高，国内电网也进入了快速发展期，有力的增大了电力通信网络的规模。
作为电力通信网络的主要传输媒介，光纤通信的影响愈来愈大。
但是在实际光纤通信传输由于受在线监控和管理维护方面收到限制，人们不断加大对光纤通信传输在线检测系统的研究。
电力光传输网络末端的光缆远程监测装置基本原理简单，实施方便，将光电转化、光分原理和自动控制结合到一起，相比起光缆远程测试装置和搭建全光缆运行光路来说，成本更低，可以有效提高电力光传输网络末端站点的光缆的运维效率，减轻光缆故障的抢修压力和变电站运行人员的值守压力。
关键词：光纤通信传输网；在线检测；系统研究1.光纤通信传输网现状目前电力系统中，越来越多的运用光纤传输网络，随着使用量的增加，伴随而来的问题也不断增多，其中最典型的是光纤线路的在线检测和维护。
在线路监控和维护方面存在的问题，首先是由于维护过度依靠人，导致维修进度受制于人的反应速度；其次，光纤传输网络报警装置主要是由传输系列的光设备决定，出网络报警时，由于故障因素较多且复杂，因此较快且精确的对故障定位难度较大；最后，由于光设备只能在光纤线路中断时才能报警，并且对线路传输性能的改变无法检测。
1.背景技术研制一种电力光传输网络末端的光缆远程监测装置来提高光缆的运维效率。
一般来说电力光传输网络末端的35kV站点光缆每12芯只使用2芯传输数据，有10芯空闲纤芯，该装置使用光分器原理，将一个光源的发光分散成8路分光输送给光缆空闲纤芯，另一侧利用光电二极管监测对侧发过来的光，并转换成电信号并进行信号放大，再传输至单片机进行数据分析，通过在主站网管侧显示“0”或“1”来表示有光和无光，以此来判断监测的空闲纤芯运行质量是否合格。
选取2芯作为工作光路的备用纤芯，装置利用光开关和自动控制原理，当发生工作光路中断时，就可以利用远程功能将工作光路倒换至备用纤芯上运行，从而达到快速恢复业务的目的。
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用
电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用电力OPGW光缆是一种用于输电线路的光纤通信电缆，因其覆盖在输电线路上，通常暴露在恶劣的环境中。
在冬季寒冷的气候条件下，光缆表面容易结冰，这可能会对光缆的性能和通信传输造成影响。
对电力OPGW光缆的覆冰性能研究以及在线监测技术的应用显得非常重要。
1. 超高压输电线路的冰灾影响在我国，冰灾是导致输电线路事故的主要原因之一。
当输电线路遭遇大范围的冰灾时，冰覆盖在光缆上可能导致光缆的张力增大，并且由于冰的重量使得光缆跳闸，对电网运行安全带来极大隐患。
冰覆盖也可能导致光缆的振动增大，甚至引起光缆的断裂。
2. 光缆的覆冰性能研究基于实际工程需要，研究人员通过对电力OPGW光缆的覆冰性能进行大量试验和分析，得出了一系列关于光缆在不同冰雪条件下的性能参数。
这些参数包括光缆覆冰质量、覆冰形态以及覆冰对光缆张力和振动的影响等，为电网管理部门提供了重要的参考依据。
1. 传感器技术针对电力OPGW光缆的覆冰性能，研究人员逐渐将传感器技术应用于实际监测中。
通过在光缆上安装温度、湿度、风速和冰厚传感器等设备，可以实时监测光缆表面的温度、湿度和冰厚等参数，为电力设备管理者提供重要数据支持。
2. 基于大数据的监测系统基于大数据技术的光缆覆冰监测系统具备实时性强、数据准确性高的特点。
该系统利用大数据分析技术，通过收集光缆覆冰数据并结合气象数据和输电线路负荷数据，实时分析光缆覆冰情况，提供预警和预测，帮助电网管理者及时采取措施，确保输电线路的安全运行。
三、结语电力OPGW光缆的覆冰性能研究及在线监测技术的应用对于电力输电线路的安全运行具有重要意义。
未来，随着科技的不断发展和进步，相信这些技术将会得到更广泛的应用，为电力输电线路的安全运行提供更加完善的保障。
电力系统中光缆在线监测系统的分析
获得测试波 的背 向散射光在光纤上随时间 的光功率分布 曲线 来
网络 中的 被 监 测 纤 芯 进 行 监 测 对 光 纤 网 的运 行 情 况 进 行 监 视
ｊ
ｌ ●
擘 攀 ｌ ●
月 ， 再
图 １ 背 向散 射 曲 线 图例
与控制． 并将告警及时地上报 监测 中心 。通信网络主要负责为各 个监测站与监测 中心 间和各个监测站间的通信提供通道 。
试。
建材发展导 向 ２ １ ０ ０年 １ ２月
网络 的拓 扑结构多为环型或放射 型。 干线光缆较少 。 而且对 于连 接各个变电站与供 电所之 间的光纤通常都 比较短 。针对 电力系
统 的光纤传输 网的特点．我们提出 了关于 电力系统 光纤在线监 测系统的几种实用测试方法与手段 。
３１ 按 照测试 路 由分类 ．
１ 测试基本原 理
１ Ｏ Ｄ ． Ｔ Ｒ测试 原理 １
由于光纤本身 的缺 陷和掺杂 的非均匀性，使得 它们在光子 的作用下会发生散射现象。因此， 当光脉冲通过光缆 的纤芯传输
时． 沿纤芯长度方 向上 的各点都会引起散射。 当然， 果光纤存在 如
光 缆在 线监测系统中。 不影响系统正常通信 的前提 下， 在 为 了完成对在线光 缆的测试 工作， 就利用 了波分复用的原理 。将 １ 个波长为 １２ ｎ （ 输设备正常业务的传输波长为 １ １ｎ ６５ｍ 传 ３ ０ ｍ或
１ ． ＷＤ ２ Ｍ原 理
电力在线监测技术的应用研究
电力在线监测技术的应用研究电力在线监测技术是指通过网络远程实时监测电力设备和电力网络运行状况的一种技术手段。
它将传感器、物联网、云计算、大数据等高新技术有机结合，实现了对电力系统的全面监测和智能管理，提高了电力系统的安全可靠性和效率，有着广泛的应用前景。
一、电力在线监测技术的概述随着电力工业的迅速发展，电网系统的规模不断扩大，电力设备不断增多，电力负荷也在逐年攀升。
而传统的静态监测方法已经不能满足现代电力乃至全球电力变革的需求，电力在线监测技术的出现，满足了业界对实时监测和数据快速传输与处理的需求，大幅度提高了电力系统运行的智能化水平和可靠性。
电力在线监测技术主要分为以下三个部分：1.数据采集系统：通过传感器、智能终端等采集电力系统的运行数据，如电压、电流、温度、湿度、氧气浓度等。
2.数据传输系统：采用物联网技术将采集到的数据上传至云服务器，实现数据同步、实时监测、数据存储等功能。
3.数据处理和分析系统：采用大数据技术对上传上来的数据进行深度分析，实现故障诊断、剩余寿命预测、参数优化等功能。
二、电力在线监测技术的应用场景1.电力设备在线监测：对高压电缆、变压器、发电机等电力设备进行实时监测和故障诊断，可实现全程监测，大大降低了维护成本。
2.电网在线监测：对线路、变电站、配电箱等电力网组件进行实时监测，可预测故障，及时采取措施，确保电力设备安全运行。
3.可再生能源在线监测：监测太阳能电池板和风力机发电机组等可再生能源设备，确保其稳定运行，优化发电效率。
4.智能电力计量：通过在线监测设备的数据采集和云数据处理，实现智能化的电力计量，实现数据集中管理和优化运营。
三、电力在线监测技术的优势1.实现远程互联：通过物联网技术，对电力设备进行实时监测和数据同步，将实时数据上报至云平台，实现了电力设备远程互联。
2.预测性维护：利用大数据和人工智能技术，分析历史数据并进行持续监测，对电力设备进行预测性维护，实现提前预警和故障修复，降低故障率。
电力光缆在线监测技术设计与探讨
所 的事件 点都进 行 组合和 匹配 。
— —
◆
４ 双 向测试 的 实施步 骤 ． 在 对超 长 光 缆进 行 测试 时 ，为配
果上 很 多节 点 处 的信 息 是类 似 的 ，可 问题 背 景 出发 ，选 择 了以数 据 间 的距 负 向曲线 ；⑤ 实施 双 向测 试 的聚 类 分 以通 过对 比这 些检 测 结 果 的相 似程 度 离作 为 相似 度 的 定义 方 式 ， 即通过 对 析和 曲线拟合 。
来 辅 助评 定 光 缆 的运 行状 况 。在现 有 比双 向测试 时背 向散 射 曲线 事 件所 包 ５ 算法 的适用 范 围 ． 任 何 算法 都 有 一 定 的适 用范 围 。
３ 基 于 聚类 分 析 的双 向测 试 算法 ．
如 前 文所 述 ，采用 双 向测 试 的 电
的迅 速普 及 而 发展 起 来 的 。 由于光 缆 是研 究 重 点之 一 。本 文 将 以聚 类 分析 研 究
力光 缆 主 要属 于超 长 距 离 的光 缆 ，其 测试 需 要 结合 两 端测 站 的 数据 来 进行
的数 学模 型 中，聚 类 分 析方 法 是处 理 含 的各 类属 性 时 间 的距 离来 作 为相 似 本 文将 以聚 类分 析为 基础 展看探 讨 。 ３ ２聚 类分 析方 法 的基本 原理 ． 若 干 组 数 据 按 相 似 度 进 行 分 类 ，将
具有 相 似特 性 事 件 的有 力 工具 。因此 度 的衡 量指 标 ，计 算 式 为 Ｅ ｃ ｉ ｅ ｎ 当采 用光 缆 的双 向测 定 时 ， 由于位 于 ｕ ｌ ｄ ａ
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电力光缆在线监测技术设计与探讨
【摘要】本文从电力光缆的在线监测原理入手，提出了以事件聚类分析为基础的超长光缆双向在线测试的算法，并给出了算法实施的具体步骤和适用范围。
可为电力光缆的超长距离在线监测提供有益的参考。
【关键词】电力光缆；在线监测；双向测试算法
1.现状
光缆在线监测技术是伴随着光缆的迅速普及而发展起来的。
由于光缆铺设长度大，且网络复杂，因此光缆出现故障后的检测问题就显得非常突出。
随着而光缆通信的特点又决定光缆的在线监测技术的必须适应光缆发展的需要。
从国外的光缆在线监测手段来看，主要是通过光功率计来实施对光缆的实时监控，辅之以诸如OTDR一类的测试技术。
我国的光缆建设起步相对晚一些，但同样也存在着光缆在线监测的问题。
随着时间推移，早期铺设光缆出现故障的频率也会越来越高，因此对光缆的在线监测和故障检测就显得越来越重要。
在生产实践中，电力系统光缆的检测具有长距离甚至超长距离的要求。
传统的检测方法无法适应长距离的光缆检测，或者即便能够检测，也会以牺牲精度为代价。
在当前的光缆检测中的常用设备是OTDR，这类检测设备存在的缺点是对测试距离有局限，设备价格也会随着检测距离的增大而大幅攀升。
因此就研究的主要方向来看，对超长距离光缆的在线监测是研究重点之一。
本文将以聚类分析方法为基础，探讨基于OTDR的双向测试算法。
2.在线监测原理
光缆在线监测利用大量采集数据的光器件将反映光纤性能所需数据传送到监测站及各级监测中心，并对数据进行分析处理，对故障进行预测或迅速进行故障定位。
光缆监测系统的光缆线路测试方式根据被测试纤芯是否承载业务分为光缆线路在线测试方式与光缆线路备纤测试方式，本文所讨论的是在线测试方式。
在线测试方式的原理如图1所示。
如果需要检测的光缆距离过长，超过了OTDR的所能覆盖的范围，应当采用双向检测的方式。
其原理是从待检测的光缆的两端监测站分别对该段光缆进行测试，并将检测数据传输至监测中心，由检测中心依据测站返回的数据来进行分析，分别以各监测站所提供数据为基础，绘制测试曲线并进行拟合，从而实现被测段光缆的性能评定。
3.基于聚类分析的双向测试算法研究
如前文所述，采用双向测试的电力光缆主要属于超长距离的光缆，其测试需要结合两端测站的数据来进行综合评定。
在本节中将探讨在OTDR基础上的背向散射曲线，利用聚类分析原理来实现电力光缆的双向测试，并研究具体的算法，重点解决两端测站背向散射曲线的匹配问题。
3.1 超长光缆的双向测试模型
在光缆测试中硬件上的局限主要体现在OTDR的动态测试范围，为了提高测试能力，常用的方法是在OTDR的测试参数设定时加大脉冲宽度。
但这样也会带来问题，即会降低测试精度。
采用双向测试时不用修改这些测试参数，而是由位于待检测光缆两端的测站分别独立的对该段光缆进行检测，分别获取背向散射曲线，在此基础上通过测试算法来匹配这两条背向散射曲线，从而实现对整段光缆的检测任务。
这种双向检测模型不通过扩大脉冲宽度的方式，从而可以最大限度的保证测试的精度。
从工作原理上看，待检测光缆两端的测站检测任务都是常规的OTDR检测，因此双向检测的关键是研究出整合两端测站背向散射曲线的算法。
由于两端测站所监测的是同一条待测光缆，因此在检测结果上很多节点处的信息是类似的，可以通过对比这些检测结果的相似程度来辅助评定光缆的运行状况。
在现有的数学模型中，聚类分析方法是处理具有相似特性事件的有力工具。
因此本文将以聚类分析为基础展看探讨。
3.2 聚类分析方法的基本原理
聚类分析方法的基本原理是将若干组数据按相似度进行分类，将相似的对象或事件归入同一个集合当中。
常用的分类方法有层次方法、密度方法、网格法等。
不论采用哪种方法，都需要计算事件之间的相似度，相似度是以不同事件各维度之间的距离来表征的。
距离的计算方法有Euclidean法、Manhattan法以及Minkowski法等，各类计算方法可参考相关文献。
为节约篇幅，相似度的计算也可以参照相关文献，本文所采用的相似度计算方法为余弦测量法。
3.3 算法设计
在聚类分析的基础上，将开始光缆双向测试的算法设计。
其基本步骤为：①数据表示。
数据表示是对各单向测站的测试数据进行属性上的赋值，具体到光缆测试而言，为提高测试精度和降低工作量，选取背向散射曲线事件作为基本数据。
数据中包括以下属性：事件类型、反射、路熔接点损耗、衰减、接头衰耗、事件点位置等。
②确定数据的相似度衡量方法。
采用不同的相似度衡量方法会得到不同的聚类分析结果，本文从实际问题背景出发，选择了以数据间的距离作为相似度的定义方式，即通过对比双向测试时背向散射曲线事件所包含的各类属性时间的距离来作为相似度的衡量指标，计算式为Euclidean距离。
与之对应的，数据间的相似度采用1/(d+1)来计算，d为数据间的Euclidean距离。
在完成上述两个基本步骤后，进行第三步，即双向测试的算法设计。
采用将背向散射曲线上相邻两个事件组合的形式，由这两个时间构成一个事件组，并计算各个事件组之间的相似度并进行聚类。
这种聚类分析分析方式可以提高精确度同时降低误配误差。
其步骤为：①定义单个测站的测试曲线为正向曲线，并将位于光缆另一端的测站数据所提供的测试曲线定于为负向曲线，以光缆测试间距作为选取事件的节点；②计算正向曲线上的时间点与负向曲线上事件点之间的距离。
③以两测站上的时间点之间的距离计算为基础，计算时间点之间的相似度。
④以事件之间的相似度为基础，对事件进行聚类。
聚类按以下方法进行：对正向曲线和负向曲线上相邻事件进行聚类，仍然按照先计算距离再计算相似度的方式进行聚类，重点是选择合适的聚类阈值。
⑤事件间的组合和匹配。
根据某一条正向曲线和对应的负向曲线上事件点，计算相邻事件点之间的物理距离，直到对有所的事件点都进行组合和匹配。
4.双向测试的实施步骤
在对超长光缆进行测试时，为配合使用双向测试的聚类分析算法，需要按照以下步骤进行实施：①对待测光缆进行标记，有测试路由表来完成；②根据测试路由的标记结果来判别是否需要启用双向测试模式；③如果满足超长距离的条件，则由监测中心来负责组织和协调各测站间的测试控制；④根据测试路由确定位于待测光缆两端的测站，并有监测中心安排测试时机和汇总各测站的正向曲线和负向曲线；⑤实施双向测试的聚类分析和曲线拟合。
5.算法的适用范围
任何算法都有一定的适用范围。
当采用光缆的双向测定时，由于位于超长光缆一端的测站仍然是使用OTDR进行测试，因此如果待测光缆长度过长，也会造成单向测试的精度降低，因此笔者认为在待测光缆长度上的累计损耗以不超过OTDR卡的动态范围2倍为宜。
如果待测光缆的累计损耗低于OTDR卡的动态范围，则双向测试方式大材小用，因此从待测光缆的长度上看，以累计损耗在OTDR卡动态范围的1-2倍之间为最佳。
参考文献
[1]W.Lee,S.J.Stolfo.A Framework for Constructing Features and Models for IntrusionDetection Systems.ACM Transactions on Information and System Security,2010,4(3):227-261.
[2]电信总局.本地网光缆线路监测系统技术要求.2002,2:18-35.。