CN104734776B - 三种工作模式自由切换的光纤监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
三种工作模式自由切换的光纤监测系统及监测方法，涉及电力系统光纤通信领域，解决现有光纤监测设备存在浪费人工及切换不及时而导致数据丢失，且无法实现自由切换等问题，控制处理器分别与光功率监测模块、OTDR测试模块、数据采集模块、告警模块、定时控制器、第一光开关以及第二光开关连接；控制处理器通过RJ45网口接入以太网，并与应用服务器和数据服务器连接，数据采集模块与OTDR测试模块和光功率控制模块连接；定时控制器与OTDR测试模块连接，光功率监测模块与第二光开关相连，OTDR测试模块与两个波分复用器连接，告警模块与数据采集模块连接，本发明提供具有工作纤、有光备纤、无光备纤三种监测模式的自由切换。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统光纤通信领域，具体涉及一种三种工作模式自由切换的光纤监测系统。
背景技术
在通信系统中，光纤通信是一种非常重要的通信方式。在实际应用中，随着光纤通信技术的不断发展，由于光纤具有容量大、传输信息质量高、传输距离远、性能稳定、防电磁干扰强、抗腐蚀能力强等优点，在电力系统通信中的应用越来越广泛。
但与此同时，光纤线路的维护与管理问题也日渐突出。各种新设备、新系统、新技术在光纤通信中应用的数量不断增加，因此电力系统光纤线路管理就需要更智能化、系统化。现有光纤监测设备多数提供两种工作模式，即备纤和工作纤监测模式。一旦电力通信系统发生变化，因业务量增加而需将备用光纤改成工作光纤，或是为了提高监测的稳定性和精确度将工作光纤改成备用光纤时，都需要通过工作人员到变电站通信机房现场人工实施设备工作模式切换和纤芯连接配置，完成监测设备由备纤监测模式切换成工作纤监测模式，或由工作纤监测模式切换成备纤监测模式，这种切换方式不仅浪费人工劳动，还可能产生切换不及时而导致数据丢失等损失等问题，因此难以满足监测模式自由切换的需求，同时，其可靠性也难以满足某些特殊领域的需求。
发明内容
本发明为解决现有光纤监测设备存在浪费人工及切换不及时而导致数据丢失，且无法实现自由切换等问题，提供一种三种工作模式自由切换的光纤监测系统。
三种工作模式自由切换的光纤监测系统，该监测系统包括一个或多个监测单元，每个监测单元包括控制处理器、数据采集模块、定时控制器、光功率监测模块、OTDR测试模块、告警模块、第一光开关、第二光开关、第一波分复用器、第二波分复用器及分光器，控制处理器通过电接口分别与光功率监测模块、OTDR测试模块、数据采集模块、告警模块、定时控制器、第一光开关以及第二光开关连接；所述控制处理器通过RJ45网口接入以太网，并与应用服务器和数据服务器连接，实现远程控制；数据采集模块通过电接口与OTDR测试模块和光功率控制模块连接；实现对测试数据及光功率数据的采集；定时控制器通过电接口与OTDR测试模块连接，实现对OTDR测试模块的定时控制；光功率监测模块通过光接口与第二光开关相连，实现光功率监测；OTDR测试模块通过光接口与第一波分复用器和第二波分复用器连接，实现对纤芯的定时测试；告警模块通过电接口与数据采集模块连接，实现监测光路告警；应用服务器通过控制处理器使第一光开关或第二光开关选择不同的光路，实现光纤监测系统在工作光纤、有光备纤或无光备纤三种监测模式下自由切换。
三种工作模式自由切换的光纤监测系统的监测方法，该方法实现工作光纤、有光备纤及无光备纤三种模式的自由切换；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第一光路，第二光开关选择第二光路，所述光纤监测系统工作在工作光纤监测模式，来自光端机包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述线芯与第一光开关连接；通过分光器将原通信光分成通信光和监测光；控制处理器控制光功率监测模块对监测光的实时监测，并控制数据采集模块采集监测数据；第二波分复用器将通信光与监测光复用到一条纤芯中进行数据传输；数据采集模块对采集的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集获得的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；并将告警信息通过控制处理器上传至数据服务器，实现在工作纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第三光路、第二光开关选择第四光路，监测系统工作在有光备纤监测模式；来自光端机不包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，与第一光开关连接，控制处理器控制光功率监测模块启动对有光备纤的实时监测，并控制数据采集模块对监测数据进行采集；数据采集模块将采集得到的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在有光备纤的工作模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第五光路，监测系统工作在无光备纤监测模式；来自ODF架的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述纤芯与第一光开关连接，通过第一波分复用器解复用出OTDR监测光需要的波长；控制处理器控制定时控制器启动OTDR测试模块对无光备纤的监测，数据采集模块将采集得到的OTDR测试数据通过控制处理器上传数据服务器；
告警模块对数据采集模块采集得到的OTDR测试数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在无光备纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
本发明的有益效果：本发明所述的光纤监测系统，为电力系统通信提供具有工作纤、有光备纤、无光备纤三种监测模式的光纤线路监测设备，实现三种监测模式之间远程自由切换，弥补了现有设备需要人工现场切换监测模式的不足，解决了由于切换不及时导致的数据丢失等问题，满足了领域多种监测的需求。
附图说明
图1为本发明所述的三种工作模式自由切换的光纤监测系统的结构示意图。
图2为本发明所述的三种工作模式自由切换的光纤监测设备各模块之间的关系示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，三种工作模式自由切换的光纤监测系统，包括一个或多个监测单元，每个监测单元包括控制处理器、数据采集模块、定时控制器、光功率监测模块、OTDR测试模块、告警模块、两个光开关、第一波分复用器、第二波分复用器以及分光器。其中：
控制处理器通过电接口分别与光功率监测模块、OTDR测试模块、数据采集模块、告警模块、定时控制器以及第一光开关、第二光开关相连，实现对各个子模块的控制，然后通过RJ45网口接入以太网，与应用服务器、数据服务器相连，实现远程控制；数据采集模块通过电接口与OTDR测试模块、光功率控制模块相连，实现对测试数据及光功率数据的采集；定时控制器通过电接口与OTDR测试模块相连，实现对OTDR测试模块的定时控制；光功率监测模块通过光接口与第二光开关相连，实现光功率监测；OTDR测试模块通过光接口与两个波分复用器相连，实现对纤芯的定时测试；告警模块通过电接口与数据采集模块相连，实现监测光路告警。
本实施方式所述的三种工作模式自由切换的监测系统，可以是指工作纤、有光备纤和无光备纤三种监测模式之间的自由切换。当电力系统通信业务量增加需将备用光纤改成工作光纤时，该监测系统可远程完成由有光备纤或无光备纤监测模式到工作纤监测模式的切换；当为了提高监测的稳定性和精确度，该系统可远程完成由工作纤监测模式到有光备纤监测模式的切换；当为了监测无光备纤实现光纤状态监测需将工作纤或有光备纤改成无光备纤时，该方法可实现由工作纤或有光备纤监测模式到无光备纤监测模式的切换。
本实施方式中所述的光第一开关是1×3光开关。所述的第二光开关是1×2光开关。所述的第一波分复用器分波器。所述的第二波分复用器为合波器。所述的分光器是1×2分光器。控制处理器采用型号为LPC2114、LPC2124、LPC2212或LPC2214中任意一种型号的单片机，数据采集模块采用型号为ADC0808或ADC0809的芯片进行模数转换数据采集，定时控制器采用DS1302芯片进行按分钟定时，所述光功率监测模块为OTDR测试卡，告警模块采用MDZ12系列芯片。
具体实施方式二、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的三种工作模式自由切换的光纤监测系统的监测方法，图1中，黑色粗连接线表示纤芯和光路，黑色细连接线表示数据连线。该系统由多个监测单元组成，每个监测单元包括：控制处理器、数据采集模块、定时控制器、光功率监测模块、OTDR测试模块、告警模块、第一光开关、第二光开关、第一波分复用器、第二波分复用器以及分光器。单元1、单元2…单元n共用控制处理器与数据采集模块，每个单元均可实现对一路光纤的三种工作模式监测功能。
所述应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第一光路1、第二光开关选择第二光路5，此时监测设备处于工作模式1；应用服务器通过控制处理器将第一光开关选择第三光路2、第二光开关选择第四光路4，此时监测设备处于工作模式2；应用服务器通过控制处理器将第一光开关选择第五光路3，此时监测设备处于工作模式3。根据业务需要，三种工作模式可以相互切换，实现远程自由切换工作模式光纤线路状态在线监测。
所述的工作模式1为工作纤监测模式，该工作模式监测原理如下：在图1中，来自光端机包含业务数据的纤芯通过光接口接入该设备，与第一光开关相连；通过1×2分光器，将原通信光分成通信光和监测光；控制处理器控制光功率监测模块启动对监测光的实时监测，并控制数据采集模块对监测数据进行采集；第二波分复用器将通信光与监测光复用到一条纤芯中进行数据正常传输；数据采集模块将采集得到的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在工作模式1下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
所述的工作模式2为有光备纤监测模式，该工作模式监测原理如下：在图1中，来自光端机不包含业务数据的纤芯通过光接口接入该设备，与第一光开关相连，控制处理器控制光功率监测模块启动对有光备纤的实时监测，并控制数据采集模块对监测数据进行采集；数据采集模块将采集得到的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在工作模式2下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
所述的工作模式3为无光备纤监测模式，该工作模式监测原理如下：在图1中，来自ODF架的纤芯通过光接口接入该设备，与第一光开关相连，通过第一波分复用器解复用出OTDR监测光需要的波长；控制处理器控制定时控制器启动OTDR测试模块对无光备纤的监测，数据采集模块将采集得到的OTDR测试数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的OTDR测试数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传服务器，实现在工作模式3下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
Claims (7)
1.三种工作模式自由切换的光纤监测系统，该监测系统包括一个或多个监测单元，每个监测单元包括控制处理器、数据采集模块、定时控制器、光功率监测模块、OTDR测试模块、告警模块、第一光开关、第二光开关、第一波分复用器、第二波分复用器及分光器，其特征是；
控制处理器通过电接口分别与光功率监测模块、OTDR测试模块、数据采集模块、告警模块、定时控制器、第一光开关以及第二光开关连接；
所述控制处理器通过RJ45网口接入以太网，并与应用服务器和数据服务器连接，实现远程控制；
数据采集模块通过电接口与OTDR测试模块和光功率控制模块连接；实现对测试数据及光功率数据的采集；
定时控制器通过电接口与OTDR测试模块连接，实现对OTDR测试模块的定时控制；
光功率监测模块通过光接口与第二光开关相连，实现光功率监测；
OTDR测试模块通过光接口与第一波分复用器和第二波分复用器连接，实现对纤芯的定时测试；
告警模块通过电接口与数据采集模块连接，实现监测光路告警；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关或第二光开关选择不同的光路，实现光纤监测系统在工作光纤、有光备纤或无光备纤三种监测模式下自由切换；
具体切换过程为：
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第一光路(1)，第二光开关选择第二光路(5)，所述光纤监测系统工作在工作光纤监测模式，来自光端机包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述纤芯与第一光开关连接；通过分光器将原通信光分成通信光和监测光；控制处理器控制光功率监测模块对监测光的实时监测，并控制数据采集模块采集监测数据；第二波分复用器将通信光与监测光复用到一条纤芯中进行数据传输；数据采集模块对采集的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集获得的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；并将告警信息通过控制处理器上传至数据服务器，实现在工作纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第三光路(2)、第二光开关选择第四光路(4)，监测系统工作在有光备纤监测模式；来自光端机不包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，与第一光开关连接，控制处理器控制光功率监测模块启动对有光备纤的实时监测，并控制数据采集模块对监测数据进行采集；数据采集模块将采集得到的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在有光备纤的工作模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第五光路(3)，监测系统工作在无光备纤监测模式；来自ODF架的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述纤芯与第一光开关连接，通过第一波分复用器解复用出OTDR监测光需要的波长；控制处理器控制定时控制器启动OTDR测试模块对无光备纤的监测，数据采集模块将采集得到的OTDR测试数据通过控制处理器上传数据服务器；
告警模块对数据采集模块采集得到的OTDR测试数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在无光备纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
2.根据权利要求1所述的三种工作模式自由切换的光纤监测系统，其特征在于，所述的第一光开关是1×3光开关，所述第二光开关是1×2光开关。
3.根据权利要求1所述的三种工作模式自由切换的光纤监测系统，其特征在于，所述分光器是1×2分光器。
4.根据权利要求1所述的三种工作模式自由切换的光纤监测系统的监测方法，其特征是，该方法实现工作光纤、有光备纤及无光备纤三种模式的自由切换；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第一光路(1)，第二光开关选择第二光路(5)，所述光纤监测系统工作在工作光纤监测模式，来自光端机包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述纤芯与第一光开关连接；通过分光器将原通信光分成通信光和监测光；控制处理器控制光功率监测模块对监测光的实时监测，并控制数据采集模块采集监测数据；第二波分复用器将通信光与监测光复用到一条纤芯中进行数据传输；数据采集模块对采集的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集获得的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；并将告警信息通过控制处理器上传至数据服务器，实现在工作纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第三光路(2)、第二光开关选择第四光路(4)，监测系统工作在有光备纤监测模式；来自光端机不包含业务数据的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，与第一光开关连接，控制处理器控制光功率监测模块启动对有光备纤的实时监测，并控制数据采集模块对监测数据进行采集；数据采集模块将采集得到的光功率数据通过控制处理器上传数据服务器；告警模块对数据采集模块采集得到的光功率数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在有光备纤的工作模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测；
应用服务器通过控制处理器使第一光开关选择第五光路(3)，监测系统工作在无光备纤监测模式；来自ODF架的纤芯通过光接口接入所述光纤监测系统，所述纤芯与第一光开关连接，通过第一波分复用器解复用出OTDR监测光需要的波长；控制处理器控制定时控制器启动OTDR测试模块对无光备纤的监测，数据采集模块将采集得到的OTDR测试数据通过控制处理器上传数据服务器；
告警模块对数据采集模块采集得到的OTDR测试数据进行告警处理，实现故障告警；告警模块将告警信息通过控制处理器上传数据服务器，实现在无光备纤监测模式下对电力系统光纤线路状态远程在线监测。
5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述的第一光开关是1×3光开关，所述第二光开关是1×2光开关。
6.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述分光器是1×2分光器。
7.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，控制处理器采用型号为LPC2114、LPC2124、LPC2212或LPC 2214中任意一种型号的单片机，数据采集模块采用型号为ADC0808或ADC0809的芯片进行模数转换数据采集，定时控制器采用DS1302芯片进行按分钟定时，所述光功率监测模块为OTDR测试卡，告警模块采用MDZ12系列芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170517 Termination date: 20180414 |