CN102868442A - 一种基于rfid的光纤检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将无线射频识别（RFID）技术应用于光纤检测的系统及方法，其中检测系统包括射频信号读取器、控制板、天线板、电子标签。标签装配在光纤上，标签内保存有光纤身份识别信息。控制板接收射频信号读取器发送的信号，并控制天线板与电子标签建立无线射频通路，读取光纤身份识别信息；并发送至射频信号读取器，由读取器判断获取光纤的位置信息。本发明就可通过无线射频的方式完成光纤所处位置及连接状态的检测，解决了接触式检测限制光纤自适配器中插拔次数的问题，延长了光纤接头的使用寿命，还避免了有线接触方式的触点受环境影响老化的缺陷，提高系统工作可靠性及环境适应性，简化检测操作程序，节约人力成本以及系统的运营成本。

Description

一种基于RFID的光纤检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及一种基于RFID技术的光纤检测系统及检测方法。

背景技术

随着光纤网络技术的不断发展，从之前的光纤到小区、光纤到大楼，发展到现在的光纤入户，大量的光纤布线就带来了光纤管理上的难题，如何避免端口之间的错误对接，如何及时地发现配线端口的故障，已成为光纤施工过程中、以及后期维护中日益重要的问题。

光纤适配器(又名法兰盘)，也叫光纤连接器，是光纤活动连接器对中连接部件。光纤之间是由适配器通过其内部的开口套管连接起来的，以保证光纤跳线之间的最高连接性能。

在施工过程中或者后期维护过程中，成千上万条光纤的连接情况和位置都需要人工手动记录，其工作量之大和复杂程度可想而知。这种方法不但费时费力，出错率很高，其后期维护的成本也很高，这就加大了光纤系统的资金投入和运营成本。因此，如何低成本、方便快捷的检测光纤的空置率和放置位置，成为光纤系统工程中迫切需要解决的问题。

在目前的实际应用中有一种光纤连接装置，在每个适配器上连接有一个存储地址信息的存储器，且每个存储器均连接到一个数据处理器上。在进行光纤状态检测时，数据处理器读取存储器内的地址信息，判断地址信息是否与其内部保存的相符：若相符，则认为光纤端口连接正确；若不相符，则认为光纤端口错误对接。这种接触式检测的技术方案虽然克服了人工记录光纤位置信息的缺陷，但是在每次测试时，都要重复的去插拔光纤，这就降低了适配器的使用寿命，而且还存在由于环境原因导致的适配器老化，从而影响测试系统的工作可靠性，还增加了测试系统的运营成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用无线通信方式检测光纤连接可靠性的检测系统及检测方法。

作为本发明技术方案的一方面，提供一种基于RFID的光纤检测系统，该系统利用无线通信的方式实现天线与光纤一对一检测。

进一步地，该系统包括射频信号读取器、控制板、天线板、电子标签，

电子标签装配在光纤上，所述电子标签内保存有所述光纤的身份识别信息；

所述控制板分别与所述射频信号读取器、所述天线板相连，用于接收所述射频信号读取器发送的信号，并控制所述天线板与所述光纤上的电子标签建立无线射频通路，读取所述光纤的身份识别信息；并将所述光纤的身份识别信息发送至所述射频信号读取器，由所述射频信号读取器判断获取光纤的位置信息。

进一步地，所述控制板包括第一控制单元、第一开关单元、至少两个信号连接器、至少两个射频连接器，

所述第一控制单元通过一个信号连接器与所述射频信号读取器相连；所述第一控制单元通过其它的信号连接器与所述天线板相连；

所述第一控制单元还与所述第一开关单元相连；

所述第一开关单元通过一个射频连接器与所述射频信号读取器相连；所述第一开关单元通过其它的射频连接器与所述天线板相连；所述第一开关单元用于接收所述第一控制单元的控制信号，通过所述至少两个射频连接器建立所述射频信号读取器与所述天线板之间的通信。

进一步地，所述天线板包括第二控制单元、第二开关单元、信号连接器、射频连接器、模拟开关、天线单元，

所述第二控制单元分别与所述第二开关单元、所述模拟开关相连；所述模拟开关还经由所述信号连接器与所述控制板相连；所述信号连接器与所述模拟开关，用于建立所述第二控制单元与所述控制板之间的通信；

所述第二开关单元还分别与所述射频连接器、所述天线单元相连；所述第二开关单元用于接收所述第二控制单元的控制信号，通过所述射频连接器和所述天线单元建立所述控制板与所述电子标签之间的无线通信。

进一步地，所述天线单元包括天线、射频信号匹配衰减网络、屏蔽罩，

所述天线置于所述屏蔽罩内；所述天线的一端经由所述射频信号匹配衰减网络与所述第二开关单元相连；所述天线的另一端与所述电子标签进行无线通信。

进一步地，所述天线的辐射面积与所述光纤的接触面积相匹配。

进一步地，所述光纤的身份标识信息为光纤的身份编码信息和/或光纤的地址编码信息。

作为本发明技术方案的另一方面，提供一种基于RFID的光纤检测方法，具体步骤如下：

控制板接收射频信号读取器发送的信号，控制天线板与光纤上的电子标签建立无线射频通路；

获取电子标签内保存的光纤身份识别信息，发送至所述射频信号读取器；

所述射频信号读取器依据所述光纤身份识别信息判断光纤的位置信息。

进一步地，所述射频信号读取器按照以下步骤判断光纤的位置信息，

所述射频信号读取器判断获取的光纤身份识别信息是否与射频信号读取器内部保存的信息相符：

若二者相符，则判断该光纤处在它预设的位置上，连接状态正常；

若二者不相符，则判断该光纤未处在它预设的位置上，连接状态异常。

本发明的有益效果是：本发明技术方案就可通过无线射频的方式完成光纤所处位置以及连接状态的检测，解决了现有技术中接触式检测要限制光纤从适配器中插拔次数的问题，延长了光纤的使用寿命，同时，也避免了有线接触方式的触点受环境影响而老化的缺陷，提高了检测系统的工作可靠性以及环境适应性。大大地简化了检测操作程序，节约了人力成本，降低了光纤系统的运营成本。

附图说明

图1为本发明光纤检测系统的构成示意图；

图2为本发明光纤检测系统中的控制板的构成示意图；

图3为本发明光纤检测系统中的天线板的过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

作为本发明技术方案的一方面，提供一种基于RFID的光纤检测系统，该系统利用无线通信的方式实现天线与光纤一对一检测。如图1所示，本发明的基于RFID的光纤检测系统可包括射频信号读取器10、控制板20、至少一个天线板30、至少一个电子标签。其中，每个电子标签装配在一个光纤40上，即将电子标签装配在光纤两个端口中的任意一个端口处，电子标签内保存有光纤40的身份识别信息。控制板20分别与射频信号读取器10、至少一个天线板30相连，用于接收射频信号读取器10发送的信号，并控制天线板30与光纤40上的电子标签建立无线射频通路，读取光纤的身份识别信息；并将光纤的身份识别信息发送至射频信号读取器10，由射频信号读取器10判断获取光纤的位置信息。进一步地，光纤的身份标识信息可为光纤的身份编码信息和光纤的地址编码信息。

本发明技术方案是为了检测光纤的连接状态而设计的。为每个光纤40配置一个保存有该光纤身份识别信息的电子标签，并通过天线板30上与该光纤40相对应的近场天线读取出光纤40的身份识别信息，再通过无线射频的方式将识别信息发送至射频信号读取器10，由射频信号读取器10判断获取光纤的位置信息，进而判断光纤的连接状态是否正确，即判断光纤是否处在其预设放置的位置上。

本发明技术方案就实现了非接触式的光纤所处位置及连接状态的检测，解决了现有技术中接触式检测要限制光纤从适配器中插拔次数的问题，延长了光纤的使用寿命，同时，也避免了有线接触方式的触点受环境影响而老化，提高了检测系统的工作可靠性以及环境适应性。

如图2所示，控制板20包括第一控制单元21、第一开关单元22、至少两个信号连接器23、至少两个射频连接器24。其中，第一控制单元21通过一个信号连接器与射频信号读取器10相连；第一控制单元21通过其它的信号连接器与天线板30相连；第一控制单元21 还与第一开关单元22相连；这样，就可通过至少两个信号连接器23建立射频信号读取器10与天线板30之间的通信，选通检测支路。例如，若控制板20内含有4个信号连接器，则第一控制单元21通过其中的1个信号连接器与射频信号读取器10相连，第一控制单元21通过其余的3个信号连接器与天线板30相连。第一控制单元21接收射频信号读取器10发送的指令，选通与其相连的任意一条检测支路。第一开关单元22通过一个射频连接器与射频信号读取器10相连；第一开关单元22通过其它的射频连接器与天线板30相连；第一开关单元22用于接收第一控制单元21的控制信号，通过至少两个射频连接器24建立射频信号读取器10与天线板30之间的通信。例如，若控制板20内含有4个射频连接器，则第一开关单元22通过其中的1个射频连接器与射频信号读取器10相连，第一开关单元22通过其余的3个射频连接器与天线板30相连。

第一控制单元21通过与射频信号读取器10相连的信号连接器接收射频信号读取器10发送的指令，首先，第一控制单元21自与天线板30相连的至少一个信号连接器中选通一个，这样，第一控制单元21就可通过该信号连接器向与其相连的天线板30发送控制信号。其次，第一控制单元21控制第一开关单元22自与天线板30相连的至少一个射频连接器中选通一个，这样，射频信号读取器10就可接收天线板30发送来的光纤40的身份识别信息。

为了减少检测接头，设置一个控制板20，控制板20接收射频信号读取器10发送的控制信号，有序的选择并导通与其相连的天线板30，从而建立射频信号读取器10与该天线板30之间的通信，为射频信号读取器10接收天线板30发送来的光纤身份识别信息提供了技术基础。

如图3所示，天线板30包括第二控制单元31、第二开关单元32、信号连接器33、射频连接器34、模拟开关35、至少一个天线单元36。其中，第二控制单元31分别与第二开关单元32、模拟开关35相连；模拟开关35还经由信号连接器33与控制板20相连；信号连接器33与模拟开关35，用于建立第二控制单元31与控制板20之间的通信。第二开关单元32还分别与射频连接器34、天线单元36相连；第二开关单元32用于接收第二控制单元31的控制信号，通过射频连接器34和天线单元36建立控制板20与光纤40上的电子标签之间的无线通信。

至少一个天线板30接收控制板20发送的控制信号，并根据控制板20的选择使其中一个天线板与射频信号读取器10处于可通信状态。也就是说，天线板30内的第二控制单元31通过信号连接器33接收控制板20内的第一控制单元21发送的控制信号，并控制第二开关单元32自与其相连的至少一个天线单元36中选通一个，这样，天线板30就可获取与其相对应的光纤的身份识别信息，并将该信息发送至射频信号读取器10，由射频信号读取器10判断获取光纤的位置信息，进而判断其连接状态是否正确。

进一步地，天线板30内的天线单元36可包括天线、射频信号匹配衰减网络、屏蔽罩。天线的一端经由射频信号匹配衰减网络与第二开关单元32相连；天线的另一端与光纤40上的电子标签进行无线通信。每个天线板30上均可设置多个近场天线，由于光纤的密集型，导致天线之间的间距都较小，为了防止相邻天线之间的相互干扰，为每个天线配置一个屏蔽罩，将天线置于屏蔽罩内，就可避免干扰，防止误读相邻光纤上的电子标签。为克服天线输入端由于传输路径不同而引起的功率不一致，引入了射频信号匹配衰减网络将功率控制在统一范围内。

进一步地，光纤40安装在与其对应的近场天线的正上方，且天线的辐射面积与光纤40的接触面积相匹配，即天线的辐射面积与配置电子标签的光纤端口的接触面积相匹配，以便于数据的采集和对比。

作为本发明技术方案的另一方面，提供一种基于RFID的光纤检测方法，具体步骤如下：

步骤一，控制板20接收射频信号读取器10发送的信号，控制天线板30与光纤40上的电子标签建立无线射频通路；

步骤二，获取电子标签内保存的光纤身份识别信息，发送至射频信号读取器10；

步骤三，射频信号读取器10依据光纤身份识别信息判断光纤的位置信息。

进一步地，射频信号读取器10按照以下步骤判断光纤的位置信息，

射频信号读取器10判断获取的光纤身份识别信息是否与其内部保存的信息相符：若二者相符，则判断该光纤处在它预设的位置上，连接状态正常；若二者不相符，则判断该光纤未处在它预设的位置上，连接状态异常。

下面对本发明的基于RFID的光纤检测系统的工作过程进行简单描述。

首先，射频信号读取器10（例如手持阅读器）与控制板20通信，选通一条检测支路。例如射频信号读取器10通过信号连接器向第一控制单元21发送扫描第一块天线板上的第一个天线单元的命令，检测与该天线单元应对应的光纤的连接状态；

其次，第一控制单元21通过其内部的与第一块天线板相连的信号连接器向第一块天线板发送控制指令，第一块天线板内的信号连接器33接收上述指令，并闭合模拟开关35，将指令传送至第二控制单元31。第二控制单元31接收到控制指令后，则控制第二开关单元32选通与其相连的第一个天线单元。第二开关单元32可为电子开关，也可根据与第二开关单元32相连的天线单元的个数，选择为单刀双掷开关、单刀四掷开关、甚至单刀多掷开关。

接着，在选通第一块天线板上的第一个天线单元这条支路之后，第二控制单元31向控制板20内的第一控制单元21发送支路选通成功的信号，经由第一控制单元21将该信号传送至手持阅读器。手持阅读器向第一块天线板上的第一个天线单元发送射频信号，激活该天线单元。

最后，第一个天线单元接收与其相应设置的光纤上的电子标签发送的身份识别信息：

若第一天线单元在预设的扫描时间内未读取到任何信息，则向手持阅读器回传空置的信息，并发出警报信息。这就说明电子标签受损或出现脱落现象，此时，维修人员就可根据选通的检测支路找到相应的光纤，并对其进行维护。

若第一天线单元在预定的扫描时间内读取到了光纤的身份识别信息，则将身份识别信息回传给手持阅读器，由手持阅读器将此身份识别信息与数据库内的信息进行比对。因为数据库内存储有光纤的身份编码信息以及光纤的位置信息，且二者关系是一一对应的。若经比对，读回的光纤身份识别信息与数据库内存储的相符，则判断光纤的连接状态正常，即该光纤处于它预设的位置上；若读回的光纤身份识别信息与数据库内存储的不相符，可包括光纤的身份编码信息相符，但地址编码信息不相符；或者光纤的地址编码信息相符，但身份编码信息不相符两种情况，都说明光纤的连接状态异常，即光纤未处在它预设的位置上，手持阅读器将报错并发出警告，此时，维修人员就可以有针对性、有目的的找到光纤，并对其进行维修以及调整。

如此往复，手持阅读器就可有序地发送控制信号，分别控制完成系统中剩余的光纤的连接状态的检测。

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)

1.一种基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，利用无线通信的方式实现天线与光纤一对一检测。

2.按照权利要求1所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，包括射频信号读取器、控制板、天线板、电子标签，

电子标签装配在光纤上，所述电子标签内保存有所述光纤的身份识别信息；

所述控制板分别与所述射频信号读取器、所述天线板相连，用于接收所述射频信号读取器发送的信号，并控制所述天线板与所述光纤上的电子标签建立无线射频通路，读取所述光纤的身份识别信息；并将所述光纤的身份识别信息发送至所述射频信号读取器，由所述射频信号读取器判断获取光纤的位置信息。

3.按照权利要求2所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述控制板包括第一控制单元、第一开关单元、至少两个信号连接器、至少两个射频连接器，

所述第一控制单元通过一个信号连接器与所述射频信号读取器相连；所述第一控制单元通过其它的信号连接器与所述天线板相连；

所述第一控制单元还与所述第一开关单元相连；

所述第一开关单元通过一个射频连接器与所述射频信号读取器相连；所述第一开关单元通过其它的射频连接器与所述天线板相连；所述第一开关单元用于接收所述第一控制单元的控制信号，通过所述至少两个射频连接器建立所述射频信号读取器与所述天线板之间的通信。

4.按照权利要求2或3所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述天线板包括第二控制单元、第二开关单元、信号连接器、射频连接器、模拟开关、天线单元，

所述第二控制单元分别与所述第二开关单元、所述模拟开关相连；所述模拟开关还经由所述信号连接器与所述控制板相连；所述信号连接器与所述模拟开关，用于建立所述第二控制单元与所述控制板之间的通信；

所述第二开关单元还分别与所述射频连接器、所述天线单元相连；所述第二开关单元用于接收所述第二控制单元的控制信号，通过所述射频连接器和所述天线单元建立所述控制板与所述电子标签之间的无线通信。

5.按照权利要求4所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述天线单元包括天线、射频信号匹配衰减网络、屏蔽罩，

所述天线置于所述屏蔽罩内；所述天线的一端经由所述射频信号匹配衰减网络与所述第二开关单元相连；所述天线的另一端与所述光纤上的电子标签进行无线通信。

6.按照权利要求5所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述天线的辐射面积与所述光纤的接触面积相匹配。

7.按照权利要求4所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述光纤的身份标识信息为光纤的身份编码信息和光纤的地址编码信息。

8.按照权利要求2、3、5或6所述的基于RFID的光纤检测系统，其特征在于，所述光纤的身份标识信息为光纤的身份编码信息和光纤的地址编码信息。

9.一种基于RFID的光纤检测方法，其特征在于，

控制板接收射频信号读取器发送的信号，控制天线板与光纤上的电子标签建立无线射频通路；

获取电子标签内保存的光纤身份识别信息，发送至所述射频信号读取器；

所述射频信号读取器依据所述光纤身份识别信息判断光纤的位置信息。

10.按照权利要求9所述的基于RFID的光纤检测方法，其特征在于，

所述射频信号读取器按照以下步骤判断光纤的位置信息，

所述射频信号读取器判断获取的光纤身份识别信息是否与射频信号读取器内部保存的信息相符：

若二者相符，则判断该光纤处在它预设的位置上，连接状态正常；

若二者不相符，则判断该光纤未处在它预设的位置上，连接状态异常。

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