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龙图腾网获悉国网山东省电力公司东营供电公司申请的专利一种纤芯在线快速测试方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119865238B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411777598.5，技术领域涉及：H04B10/079；该发明授权一种纤芯在线快速测试方法及系统是由隋敬麒;孙宏君;刘青松;王桂烁;武鹏飞;梁艳;张向成;刘莹;张华;孙晨鑫;常露;孙永健设计研发完成，并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种纤芯在线快速测试方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种纤芯在线快速测试方法及系统，涉及通信技术领域，包括光信号数据采集、边缘计算初步处理、数据接收与整合、主成分分析降维、建立光信号衰减预测模型、故障点定位与决策支持。系统由在线式OTDR测试单元、云平台、资源可视化系统组成，各部分协同完成测试流程。与现有技术相比，可实现纤芯状态实时在线监测，提高监测及时性；数据处理速度快，缩短获取测试结果周期；多维度数据处理更精准把握纤芯状态；故障定位精度高，节省修复时间；资源可视化系统提供全面可视化展示及决策支持，提升光纤通信网络运维的科学性与有效性。

本发明授权一种纤芯在线快速测试方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种纤芯在线快速测试方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：光信号数据采集； S2：边缘计算进行初步处理； S3：数据接收与整合； S4：主成分分析并进行数据降维； S5：建立光信号衰减预测模型； S6：故障点定位与决策支持； 步骤S2边缘计算进行初步处理具体包括数据滤波与特征提取； 所述数据滤波具体为：采用有限脉冲响应FIR滤波器，其滤波器系数序列为，长度为，滤波后的光信号数据序列通过卷积运算得到： ， 其中为经过滤波处理后的光信号数据序列中的第个数据点，其滤波器系数序列为，为滤波器系数序列的长度，为原始采集的光信号数据序列中与当前要计算的滤波后数据点相关的第个数据点； 所述特征提取具体为：对滤波后的光信号数据进行特征提取，计算光信号的平均强度与强度方差，其公式为： ， 其中为光信号的平均强度，为光信号强度方差，为计算平均强度和方差时所涉及的数据点数量，其值为，为采集的总时长、采集时间间隔，为滤波器系数序列的长度； 步骤S3数据接收与整合具体为：使用云平台接收到来自在线式OTDR测试单元的特征值数据序列，包括平均强度与强度方差，将这些数据按照时间顺序排列形成时间序列数据，可表示为向量形式： ， 其中为云平台接收到来自在线式OTDR测试单元的光信号平均强度在时刻的具体数值，为云平台接收到来自在线式OTDR测试单元的光信号强度方差在时刻的具体数值，为云平台接收到的不同时刻的光信号平均强度和强度方差等特征值数据按照时间顺序排列形成的二维数据矩阵，为接收到的数据时间序列长度； 步骤S4主成分分析并进行数据降维具体为：通过主成分分析用于数据降维： ， 其中，为数据矩阵的协方差矩阵，是进行主成分分析等数据处理操作的重要基础，的向量均值，为接收到的数据时间序列长度，也就是数据矩阵的行数； 对接收的平均强度和强度方差两个维度进行主成分分析，计算数据矩阵；其中是的均值向量，求解协方差矩阵的特征值和对应的特征向量，通过选择主要的特征值对应的特征向量组成投影矩阵对原始数据进行降维处理，得到降维后的数据： ， 其中为经过主成分分析进行降维处理后的数据，通过将原始数据矩阵与有主要特征对应的特征向量组成的投影矩阵的转置相乘得到，为投影矩阵，由选择的主要特征值对应的特征向量组成，这些特征向量是通过对协方差矩阵求解特征值和特征向量； 步骤S5建立光信号衰减预测模型具体为：通过光信号衰减采用非线性回归模型来建立预测模型： ， 其中为光信号衰减量随时间的函数，为在光信号衰减预测模型中的回归系数，通过最小二乘法拟合数据来确定这些系数的值，从而确定具体的光信号衰减预测模型，是在光信号衰减预测模型中是与影响光信号衰减的其他因素组成的向量相关的回归系数，为影响光信号衰减的其他因素组成的向量中的第个因素随时间变化的函数； 通过实际观测到的光信号衰减量数据序列与对应的预测值为，设定误差平方和函数为： ， 其中为误差平方和函数，为实际观测到的光信号衰减量数据序列中的第个数据点，为对应的预测值，为实际观测到的光信号衰减量数据序列的长度，即测量得到的不同时刻的衰减量数据点的数量； 通过求解使最小化的偏导数方程组： ， 得到最优的回归系数，从而确定光信号衰减预测模型； 步骤S6故障点定位与决策支持具体为：根据建立的预测模型以及实时接收到的光信号数据，分析光信号在光缆中的传输特性，根据光的传播理论，建立如下关系： ， 其中为光信号强度随传输距离的变化函数，其中为光信号在光缆中的传输距离，为光信号的初始强度，即光信号在进入光缆开始传输时的强度数值，为光信号在光缆中的衰减系数，为光信号在传输过程中的反射信号强度函数； 通过对采集到的光信号数据进行拟合，确定衰减系数和反射信号强度函数的具体形式，从而分析光信号在光缆中的传输特性； 当光缆出现故障时，光信号的传输特性会发生明显变化，此时光信号强度会急剧下降，反射信号强度会突然增加，通过监测光信号强度和反射信号强度的变化，结合上述光信号传输特性分析，当满足故障判定条件，则可确定故障点位置： ， 为故障点位于距离起点的位置，为光信号的初始强度，为光信号强度下降的阈值，为正常情况下反射信号强度的参考值，为反射信号增加的阈值； 根据故障点位置以及光信号传输特性分析结果，为故障排查和修复提供决策支持。

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