CN103257424B - 光缆交接箱监测装置及其监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光缆交接箱监测装置及其监测系统，监测装置在光缆交接箱内形成一光监测支路，并对光监测支路上光信号进行反射，通过反射信号的变化，来监测光缆交接箱的状态。在监测系统上，则用光纤将各光缆交接箱的光纤监测输入端和光纤监测输出端串接起来，在局端用光时域反射仪进行光缆交接箱的反射信号监测，并通过光时域反射仪的距离量对各光缆交接箱进行区分和定位，进而实现对多个光缆交接箱的监测。本发明以简单的器件组合和较低的设备成本实现了对没有电源供应的光缆交接箱的箱门开启的监测，同时利用到光时域反射仪灵敏的光反射监测能力和较大的光衰耗动态范围特征，在一个光纤链路上可以实现上百个光缆交接箱的监测。

Description

光缆交接箱监测装置及其监测系统

技术领域

本发明涉及光纤配线设备，具体涉及光缆交接箱的监测技术。

背景技术

光缆交接箱是一种为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引入光缆交接箱后，经固定、端接、配纤以后，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。

随着FTTH的普及，光缆交接箱的应用也越来越多，由于光缆交接箱中配置有大量用户光纤以及活动连接器。而且它们一般都安放在室外露天环境，且机箱没有通信与电源引入，所以如何保护光缆交接箱的安全并监测其工作状态就显得十分重要。特别是针对光缆交接箱的门禁管理，因为箱门不开启，或箱体不出现破损，用户的光缆配线的连接就不会出现变动，光通信的传输性能就不大可能会在光缆交接箱中出现不利的影响。

因此，室外光通信设备的安全问题是电信运营商十分关心的问题。但是现有的光缆交接箱一般都安装在室外露天环境，为简化设计，降低成本，一般不会引入电源，也不会为其提供通讯信道。这一限制就给光缆交接箱的监测带来了极大的限制。加上FTTH的普及，一般家庭都希望以低廉的价格获得高速光通信的便利，所以光缆交接箱的成本制约也给监测提出了十分苛刻的限制。

由此可见，如何简单、低成本、高效地解决缺电环境下光缆交接箱的门禁监测就成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对如何在缺电环境下简单、高效地监测光缆交接箱的门禁的问题，而提供一种光缆交接箱监测装置。

作为本发明的第二目的，本发明提供一种基于光缆交接箱监测装置的光缆交接箱监测系统，通过该系统解决对光缆交接箱进行大规模的区域覆盖型监测的问题；同时该监测系统采用光时域反射仪时，还可以监测各光监测链路的线路衰减变化和光缆断点位置。

为了达到上述目的，本发明采用的具体方案如下：

光缆交接箱监测装置，所述监测装置在光缆交接箱内形成一光监测支路，并对光监测支路上光信号进行反射，通过反射信号的变化，来监测光缆交接箱的状态。

在监测装置的一优选实例中，所述监测装置具体包括光纤分光器和监测控制光纤反射器，所述光纤分光器设置在光缆交接箱的光纤监测输入端与光纤监测输出端之间，并分离出一个光监测支路，所述监测控制光纤反射器安置在光监测支路上，由监测信号量控制，通过光纤反射信号的有无或强弱，来监测光缆交接箱的状态。

进一步的，所述光纤分光器为光纤耦合器或平面波导光分路器。

再进一步的，所述平面波导光分路器在光监测支路端与光纤监测输出端之间的分光比为0.1:99.9到5:95之间。

进一步的，所述监测控制光纤反射器包括光开关和光纤反射器，所述光开关和光纤反射器依次串设在光监测支路上，所述光开关通过一开关连杆与光缆交接箱的门启触点相连。

进一步的，所述监测控制光纤反射器包括光开关和光反射镜，所述光反射镜安置在光开关中，所述光开关设在光监测支路上，并通过一开关连杆与光缆交接箱的门启触点相连，对照射到光反射镜上的输入光进行遮光控制。

在该优选实例中，所述监测装置还包括一参数监测器、1×2光开关以及光纤反射器，所述1×2光开关设置在光纤分光器和监测控制光纤反射器之间，所述参数监测器和光纤反射器分别连接1×2光开关，由参数监测器控制1×2光开关，使光纤分光器在连接光纤反射器和监测控制光纤反射器之间倒换。

在监测装置的另一优选实例中，所述监测装置具体包括两个光纤准直透镜以及光反射镜，所述两个光纤准直透镜分别相对的设置在光缆交接箱的光纤监测输入端与光纤监测输出端，所述光反射镜与两个光纤准直透镜配合设置，只对两个光纤准直透镜间进行了准直扩束的部分光线进行反射，同时光缆交接箱中门启触点与开关连杆联动，对光反射镜的反射光进行遮光控制，或移动光反射镜，使其对准直扩束光线进行不遮光反射和部分遮光反射控制。

作为本发明的第二目的，光缆交接箱监测系统，所述监测系统包括：

若干监测装置，所述若干监测装置安置在各待监测的光缆交接箱中，安置有监测装置的光缆交接箱的监测输入端和监测输出端之间通过监测光纤依次串接构成一条光监测链路；

光纤监测仪，所述光纤监测仪连接光监测链路，监测链路中每个监测装置的监测信号和距离信号，并传至后台分析管理计算机；

分析管理计算机，所述分析管理计算机与光纤监测仪数据相接，通过分析处理光纤监测仪发送的各种信号，得到光监测链路中所有光缆交接箱的实时状态信息，实现实时监测。

在监测系统的优选实例中，所述监测系统中还包括一多路光开关，所述光纤监测仪通过多路光开关监测链接若干条光监测链路，所述分析管理计算机控制连接多路光开关。

进一步的，所述光纤监测仪为光时域反射仪或光纤断点测试仪。

再进一步的，在光纤监测仪为光时域反射仪时，监测系统可以同时监测各光监测链路的线路衰耗变化和光缆断点位置。

本发明以简单的器件组合和较低的设备成本实现了对没有电源供应的光缆交接箱的箱门开启的监测，对部分需要供电才能监测的参数也可以实现低电量长期监测。

同时，根据光时域反射仪灵敏的光反射监测能力和较大的光衰耗动态范围的特性，在一个光纤链路上可以实现上百个光缆交接箱的监测。若采用光开关进行切换，则一台OTDR可以对数千个光缆交接箱实行监测，这样就可以极大地降低整个系统的单位成本，并实现大规模的区域覆盖型监测，为光纤通信设施的安全提供了基础保证。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中光缆交接箱门启监测装置示意图；

图2为本发明中反射开关型光缆交接箱门启监测装置示意图；

图3为本发明中透射遮挡型光缆交接箱门启监测装置示意图；

图4为本发明中多参数型光缆交接箱门启监测装置示意图；

图5为本发明中光缆交接箱监测系统示意图；

图6为本发明中多路切换光缆交接箱监测系统。

图中标号说明：

1-光纤监测输入端；2-光纤监测输出端；3-光纤分光器；4-光开关；

5-开关连杆；6-门启触点；7-光纤反射器；8-光反射镜；9-光纤准直透镜；

10-1×2光开关；11-参数监测器；12-光纤监测仪；13-分析管理计算机；

14-光缆交接箱；15-光纤分光器；16-监测控制光纤反射器；17-监测光纤光缆；18-多路光开关；19-光监测支路。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在安装环境、成本等限制条件下，本发明提供的方案能够实现对光缆交接箱门启的监测，即管理中心在光缆交接箱的门被打开后，要能及时发现，以了解是否是非正常开启，防止出现异常的通信中断，为保障光通信质量和缩短抢修时间奠定基础。

为此，本发明采用的监测装置在光缆交接箱内形成一光监测支路，并对光监测支路上光信号进行反射，通过反射信号的变化，来监测光缆交接箱的状态。

除此之外根据需要还能够提供湿度或浸水监测，以监测箱体破损或浸水的影响；必要的话可能还需要对温度、烟雾、红外，甚至雷击等参数的变化进行监测。

以下通过相应的实例来具体说明本发明的方案。

实施例1：

参见图1，所示为一种光缆交接箱门启监测装置。该监测装置主要由光纤分光器3、光开关4和光反射器7组成。光纤分光器3设置在待监测的光缆交接箱中的光纤监测输入端1与光纤监测输出端2之间，用于分离出一个光监测支路19。

为了实现分离光监测支路19，该光纤分光器3具体可以采用光纤耦合器或平面波导光分路器。

光纤分路器在光监测支路端与光纤监测输出端之间的分光比为0.1:99.9到5:95之间。

光开关4和光反射器7依次串接在光监测支路19上，光开关4的输出端与光反射器7相配合，形成监测控制光纤反射器。同时光开关4的控制端通过一个开关连杆5与光缆交接箱的门启触点6相连。

由此，箱门的开启和关闭就可以带动光开关进行开启和关闭，从而使得光监测支路上的光反射器实现有光的反射和无反射变化，此反射信号通过光纤耦合器或平面波导光分路器3反馈回光纤监测输入端1，这样通过光纤反射信号的有无既可表达出光缆交接箱的箱门是否被打开，实现监测光缆交接箱的状态。

实施例2：

参见图2，其所示为本实例提供的反射开关型光缆交接箱门启监测装置。本实例中的监测装置直接将光纤反射器与光开关结合在一起，光开关4不再有输出端，而是在其中安装一个光反射镜8，由此形成相应的监测控制光纤反射器。

同时，开关连杆5由门启触点6联动，对照射到光反射镜8上的输入光进行遮光控制，其它结构与实例1中的监测装置相同。

本实例中的监测装置通过门启触点6与开关连杆5的联动，对照射到光反射镜8上的输入光进行遮光控制，由此改变光缆交接箱光监测支路上的反射光强弱，这样通过光纤反射信号的强、弱既可表达出光缆交接箱的箱门是否被打开，实现监测光缆交接箱的状态。

本实例中的监测装置通过将光纤反射器与光开关结合在一起，相对于实例1的方案来说有效的降低成本和简化设计。

实施例3：

参见图3，其所示为本实例提供的透射遮挡型光缆交接箱门启监测装置。该装置具体包括两个光纤准直透镜9以及光反射镜8。

其中两个光纤准直透镜9分别相对的设置在光缆交接箱的光纤监测输入端与光纤监测输出端，该光纤准直透镜9可以采用自聚焦透镜或准直凸透镜。透射光直接由光纤监测输入端1经过两个光纤准直透镜9以及它们之间的自由空间，传输到光纤监测输出端2。

而光反射镜8与两个光纤准直透镜9配合设置，只对两个光纤准直透镜间进行了准直扩束的部分光线进行反射，同时光缆交接箱中门启触点6与开关连杆5联动，由开关连杆5对光反射镜8的反射光进行遮光控制，或移动光反射镜，使其对准直扩束光线进行不遮光反射和部分遮光反射控制。

本实例中的监测装置通过门启触点6与开关连杆5的联动，对照射到光反射镜8上的输入光进行遮光控制，由此改变光缆交接箱部分光信号的反射光强弱，这样通过光纤反射信号的强、弱既可表达出光缆交接箱的箱门是否被打开，实现监测光缆交接箱的状态。

实施例4：

参见图4，其所示为本实例提供的多参数型光缆交接箱门启监测装置。该监测装置除能正常监测光缆交接箱的门启外，能够对光缆交接箱的其他参数进行监测。该监测装置通过在实例1或2中的监测装置中设置一个1×2光开关10、光纤反射器7以及参数监测器11形成。具体的，1×2光开关10设置在光纤分光器3和监测控制光纤反射器之间，而参数监测器11和光纤反射器7分别连接1×2光开关。

同时，该监测装置中的其它结构与实例1或2中的监测装置相同，此处不加以赘述。

由此形成的多参数型光缆交接箱门启监测装置，由参数监测器11通过相应参数的监测来控制1×2光开关10是接通光开关4还是接通光纤反射器7，并以改变光缆交接箱光监测支路上的反射光强弱，来表示光缆交接箱是否出现异常。

该参数监测器11监测的参数可以是温度、烟雾、红外，甚至雷击，也可以是它们的任意组合。具体可采用相应的传感器来实现。

实施例5：

参见图5，所示为本发明提供的光缆交接箱监测系统。由图可知，该监测系统主要包括若干监测装置、光纤监测仪12以及分析管理计算机13。

本实例中的监测装置为实例1至4中提供的监测装置，本实例以由监测控制光纤反射器16和光纤分光器15构成的监测装置进行说明。若干监测装置对应地设置在待监测的光缆交接箱14中，并通过光纤光缆17将所有安置有监测装置的光缆交接箱的监测输入端和监测输出端依次串接构成一条光监测链路。

光纤监测仪12为整个系统的监测主体，可以采用光时域反射仪或光纤断点测试仪。其监测连接光监测链路，监测链路中每个监测装置的反射光信号和距离信号，并传至后台分析管理计算机13。

分析管理计算机13为整个监测系统的计算分析中心，其与光纤监测仪数据相接，通过分析处理光纤监测仪发送的各种信号，得到光监测链路中所有光缆交接箱的实时状态信息，实现实时监测。

由此形成的光缆交接箱监测系统以光时域反射仪或光纤断点测试仪12作为监测主体，各光缆交接箱14中的光纤分光器15将主干光监测链路的部分光信号分离到监测控制光纤反射器16，通过反射光的强弱或有无变化来表示监测参量的变化。同时，主干光监测链路上的光时域反射仪或光纤断点测试仪12将监测到的反射光信号以及反射点的距离信号送分析管理计算机13进行分析处理，并与保存的光缆交接箱的位置信号进行比较，从而判断出是哪一台或哪些台光缆交接箱出现了故障与监测参数变化。

实施例6：

参见图6，其所示为多路切换光缆交接箱监测系统。该监测系统能够满足需要监测数百甚至几千个光缆交接箱的大型网络系统的需求。

该系统在实例5的基础上，将光缆交接箱分成若干组，并分别用光纤光缆17将它们串接重若干个光缆交接箱监测链路，并增加一多路光开关18，通过该多路光开关18对这些光缆交接箱监测链路进行监测切换，分析管理计算机13仍只需要一个光时域反射仪或光纤断点测试仪12，同时，由分析管理计算机13对多路光开关18的切换通道监测，并对光时域反射仪或光纤断点测试仪12的测试结果分析来判断网络中哪些光缆交接箱出现了异常。

在光纤监测仪采用光时域反射仪时，本发明还可以在分析管理计算机13中设计光线路衰减监测与光缆断点分析软件，从而监测各光监测链路的线路衰减变化和光缆断点位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.光缆交接箱监测装置，其特征在于，所述监测装置具体包括光纤分光器和监测控制光纤反射器，所述光纤分光器设置在光缆交接箱的光纤监测输入端与光纤监测输出端之间，并分离出一个光监测支路，所述监测控制光纤反射器安置在光监测支路上，由监测信号量控制，通过光纤反射信号的有无或强弱，来监测光缆交接箱的状态；所述监测控制光纤反射器还包括光开关和光纤反射器，所述光开关和光纤反射器依次串设在光监测支路上，所述光开关通过一开关连杆与光缆交接箱的门启触点相连。

2.根据权利要求1所述的光缆交接箱监测装置，其特征在于，所述光纤分光器为光纤耦合器或平面波导光分路器，光分路器在光监测支路端与光纤监测输出端之间的分光比为0.1:99.9到5:95之间。

3.根据权利要求1所述的光缆交接箱监测装置，其特征在于，所述光开关中设有光反射镜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光缆交接箱监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括一参数监测器、1×2光开关以及光纤反射器，所述1×2光开关设置在光纤分光器和监测控制光纤反射器之间，所述参数监测器和光纤反射器分别连接1×2光开关，由参数监测器控制1×2光开关，使光纤分光器在连接光纤反射器和监测控制光纤反射器之间倒换。

5.光缆交接箱监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：

若干权利要求1至4中任一项所述的监测装置，所述若干监测装置安置在各待监测的光缆交接箱中，安置有监测装置的光缆交接箱的监测输入端和监测输出端之间通过监测光纤依次串接构成一条光监测链路；

光纤监测仪，所述光纤监测仪连接光监测链路，监测链路中每个监测装置的监测信号和距离信号，并传至后台分析管理计算机；

分析管理计算机，所述分析管理计算机与光纤监测仪数据相接，通过分析处理光纤监测仪发送的各种信号，得到光监测链路中所有光缆交接箱的实时状态信息，实现实时监测。

6.根据权利要求5所述的光缆交接箱监测系统，其特征在于，所述监测系统中还包括一多路光开关，所述光纤监测仪通过多路光开关监测链接若干条光监测链路，所述分析管理计算机控制连接多路光开关。

7.根据权利要求5所述的光缆交接箱监测系统，其特征在于，所述光纤监测仪为光时域反射仪或光纤断点测试仪。

8.根据权利要求7所述的光缆交接箱监测系统，其特征在于，在光纤监测仪为光时域反射仪时，监测系统可以同时监测各光监测链路的线路衰耗变化和光缆断点位置。