CN104935379B - 光纤在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤在线监测系统，包括在光纤路由中配置的与客户端和服务器连接的光开关，所述光开关的输入端连接有与客户端和服务器连接的光纤测试仪，所述光开关的输出端连接波分复用器；所述客户端控制所述光开关切换至要扫描的光纤位置，并控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲，光纤测试仪通过光脉冲由所述波分复用器并经光纤返回后获取测试数据并将测试数据上传至客户端，客户端将测试数据与服务器预存的数据进行对比，判断所扫描的光纤是否有故障。本发明可实现对光纤的自动监测，而且在监测的同时不需要中断光纤。

Description

光纤在线监测系统

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，特别是涉及一种光纤在线监测系统。

背景技术

随着运营商光纤网络规模迅速扩大，为了保障通信质量，提高光纤可用率，弥补维护力量相对不足及提高光纤维护的实效性，需要以集中化的方式实时监控并掌握光纤网络运行状况，及时发现光纤网络可能出现的劣化趋势并预先处理有隐患的光纤，并当发生光纤中断故障时，能够快速响应，准确定位故障位置，快速修复光纤以缩短故障时间。

光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，OTDR)是光纤监测的重要工具，但由人工持OTDR直接监测光纤属于一种分散式、被动式的维护手段。这种维护手段是由人工定期检测光纤，检测时，人工手持OTDR并通过OTDR测试检查备纤或工作光纤是否正常，以排查光纤故障点。利用手持式OTDR进行光纤测试时，每根光纤都需要人工接入，对全网所有光纤进行一次抽测，将消耗大量人力物力，在有的时候需要中断光纤。

发明内容

基于此，有必要提供一种光纤在线监测系统，自动实现对光纤的在线监测。

一种光纤在线监测系统，包括在光纤路由中配置的与客户端和服务器连接的光开关，所述光开关的输入端连接有与客户端和服务器连接的光纤测试仪，所述光开关的输出端连接波分复用器；

所述客户端控制所述光开关切换至要扫描的光纤位置，并控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲，光纤测试仪通过光脉冲由所述波分复用器并经光纤返回后获取测试数据并将测试数据上传至客户端，客户端将测试数据与服务器预存的数据进行对比，判断所扫描的光纤是否有故障。

以上所述光纤在线监测系统，在光纤路由中配置光开关，通过光开关切换至要扫描的光纤位置，并控制光纤测试仪发出测试的光脉冲生成测试数据，客户端自动对比测试数据确定光纤是否有故障。整个过程实现了对光纤的自动监测，而且在监测的同时不需要中断光纤。

在其中一个实施例中，所述客户端通过轮询的方式确定要扫描的光纤组序列后，依次控制所述光开关切换至所述光纤组序列中对应要扫描的光纤的位置。

在其中一个实施例中，所述不同的光纤组序列具有不同的轮询频率。

在其中一个实施例中，所述光开关的每一个输出端连接对应的一个波分复用器的输入端口。

在其中一个实施例中，所述光开关包括8或16个输出端。

在其中一个实施例中，所述服务器预存的数据为每根光纤的原始测试数据，所述原始测试数据包括光纤距离与对应的损耗值，所述客户端通过将测试数据与服务器的原始测试数据进行对比，以判断所扫描的光纤是否有故障，并在判断有故障时，根据对应距离处的光纤损耗值确定所述故障的位置。

在其中一个实施例中，所述客户端控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲时，分别为所述光脉冲和光纤工作波长设置不同的工作窗口，且所述光脉冲的波长与所述光纤的工作波长不同。

在其中一个实施例中，所述在线监测系统还包括与光发射模块连接的光分支器一，所述光分支器一的输出端连接波分复用器对应的输入波长端口，所述波分复用器的输出波长端口对应连接有光分支器二，所述光分支器二连接有光功率检测模块。

在其中一个实施例中，所述在线监测系统还包括与所述光分支器二连接的滤波器，所述滤波器连接光接收机。

在其中一个实施例中，所述光功率检测模块与所述光开关为一体结构。

附图说明

图1为传统光纤连接的结构图；

图2为一实施例的光纤在线监测系统的结构图；

图3为另一实施例中具有EDFA光纤链路的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，互联网连接将客户端和服务器连接至光纤路由，光发射模块发射光信号至光纤路由，光纤路由将不同的光信号传输至光接收机，从而实现不同光纤的交互。随着互联网的扩容，光纤路由可能连接有多根光纤，传统对光纤进行检测主要是以人工持有OTDR(OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，为光纤测试仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，被广泛应用于光纤线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量)进行光纤测试时，每根光纤都需要人工接入，对全网所有光纤进行一次抽测，将消耗大量人力物力，在有的时候需要中断光纤。

为此，如图2所示，一实施例的光纤在线监测系统包括在光纤路由中配置的与客户端和服务器连接的光开关，所述光开关的输入端连接有与客户端和服务器连接的光纤测试仪，所述光开关的输出端连接波分复用器；

所述客户端控制所述光开关切换至要扫描的光纤位置，并控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲，光纤测试仪通过光脉冲由所述波分复用器并经光纤返回后获取测试数据并将测试数据上传至客户端，客户端将测试数据与服务器预存的数据进行对比，判断所扫描的光纤是否有故障。

以上所述光纤在线监测系统，在光纤路由中配置光开关，通过光开关切换至要扫描的光纤的位置，并控制光纤测试仪发出测试的光脉冲生成测试数据，客户端自动对比测试数据确定光纤是否有故障。整个过程实现了对光纤的自动监测，而且在监测的同时不需要中断光纤。

光开关是光路转换器件。在光纤传输系统，光开关用于多重监视器、LAN、多光源、探测器和保护以太网的转换。在光纤测试系统，用于光纤、光纤设备测试和网络测试、光纤传感多点监测系统等。光开关的类型决定了波分复用器WDM(波分复用WavelengthDivision Multiplexing，是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术)的数量，若光开关为1x8，则需8个WDM；若光开关为1x16，则需16个WDM。光开关可以包括8或16个输出端，也可以包括更多的端口。光开关的每一个输出端连接对应的一个波分复用器的输入端口，例如，若OTDR测试光波长为1550nm，则将光开关某一个输出端口连接至WDM 1550nm输入端口。

客户端根据需要可采用BS或CS架构，为用户提供操作接口界面。客户端通过网络连接光开关和光纤测试仪，通过预先设置的程序软件，可自动实现对光开关和光纤测试仪的控制。客户端在控制所述光开关切换至要扫描的光纤位置时，可以通过轮询的方式确定要扫描的光纤组序列，然后依次控制所述光开关切换至所述光纤组序列中对应要扫描的光纤的位置，直至扫描完光纤组序列中所有的光纤。由于光纤组序列可能具有不同的重要程度，因此，可以为不同的光纤组序列设置不同的轮询频率。比如，对于重点光纤，可以设置较高的轮询频率，对于非重点光纤，可以设置较低的轮询频率，以保证服务质量。

为了避免影响光纤的正常工作，所述客户端控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲时，分别为所述光脉冲和光纤工作波长设置不同的工作窗口，且所述光脉冲的波长与所述光纤的工作波长不同。光脉冲的波长与光纤的工作波长均不相同，可以防止两种波长的干扰，防止测试时光脉冲对光纤的正常工作产生干扰。

所述服务器预存的数据可以为每根光纤的原始测试数据，所述原始测试数据包括光纤距离与对应的损耗值，所述客户端通过将测试数据与服务器的原始测试数据进行对比，以判断所扫描的光纤是否有故障，并在判断有故障时，根据对应距离处的光纤损耗值确定所述故障的位置。

所述在线监测系统还包括与光发射模块连接的光分支器一，所述光分支器一的输出端连接波分复用器对应的输入波长端口，所述波分复用器的输出波长端口对应连接有光分支器二，所述光分支器二连接有光功率检测模块。光发射模块为客户工作模块，其输出端连接至光分支器一，可以使多个光接收机共享光发射模块。光分支器一的输出端连接至WDM的波长输入端口，如1310nm输入接口。WDM输出端均连接一个光分支器二(分支比例可为1:99)，以抽取部分光信号进行光功率检测。经过光分支器二后，光纤的工作波长信号及OTDR测试信号传输至工作光纤。

为了排除OTDR测试光对光纤工作的影响，在光接收机上连接有滤波器，本实施例中，滤波器为光滤波器，光分支器二均连接至滤波器。为了避免影响光纤的正常工作，本实施例中光脉冲的波长与光纤的工作波长均不相同。进一步，为避免光脉冲对光纤工作波长的影响，还需要在光接收机之前设置滤波器，以过滤OTDR发出的测试光。

为实现对光功率的实时监测，可以在光开关设备内部配备光功率监测模块，使光功率检测模块与所述光开关为一体结构。

如图3所示，对于设置有EDFA(EDFA是英文“Erbium-doped Optical FiberAmplifier”的缩写，意即掺铒光纤放大器，是对信号光放大的一种有源光器件)的光纤链路，由于EDFA只能单向放大和通过光信息，而OTDR需要接收后向的瑞丽散射和菲涅尔反射光，因此无法直接通过EDFA。如图3所示，可以采用跨接WDM的方式，即将EDFA连接在两个WDM之间，同时两个WDM直接连接，将测试光信号绕过EDFA进行测试。通常EDFA输出的光信号能量较大，需在OTDR前面接入信号光滤波器，以避免信号光对光纤测试系统的干扰。同时，也需要在WDM与光接收机之间连接测试光滤波器，以过滤掉测试光，防止测试光对光纤正常工作的干扰。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光纤在线监测系统，其特征在于，包括在光纤路由中配置的与客户端和服务器连接的光开关，所述光开关的输入端连接有与客户端和服务器连接的光纤测试仪，所述光开关的输出端连接有波分复用器；

光纤处于在线正常工作状态时，所述客户端控制所述光开关切换至要扫描的光纤位置，并控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲，光纤测试仪通过光脉冲由所述波分复用器并经光纤返回后获取测试数据并将测试数据上传至客户端，客户端将测试数据与服务器预存的数据进行对比，判断所扫描的光纤是否有故障。

2.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述客户端通过轮询的方式确定要扫描的光纤组序列后，依次控制所述光开关切换至所述光纤组序列中对应要扫描的光纤位置。

3.根据权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于，不同的所述光纤组序列具有不同的轮询频率。

4.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述光开关的每一个输出端连接对应的一个波分复用器的输入端口。

5.根据权利要求4所述的在线监测系统，其特征在于，所述光开关包括8或16个输出端。

6.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述服务器预存的数据为每根光纤的原始测试数据，所述原始测试数据包括光纤距离与对应的损耗值，所述客户端通过将测试数据与服务器的原始测试数据进行对比，以判断所扫描的光纤是否有故障，并在判断有故障时，根据对应距离处的光纤损耗值确定所述故障的位置。

7.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述客户端控制所述光纤测试仪发出用于测试的光脉冲时，分别为所述光脉冲和光纤工作波长设置不同的工作窗口，且所述光脉冲的波长与所述光纤的工作波长不同。

8.根据权利要求1－7任一所述的在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括与光发射模块连接的光分支器一，所述光分支器一的输出端连接波分复用器对应的输入波长端口，所述波分复用器的输出波长端口对应连接有光分支器二，所述光分支器二连接有光功率检测模块。

9.根据权利要求8所述的在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括与所述光分支器二连接的滤波器，所述滤波器连接光接收机。

10.根据权利要求8所述的在线监测系统，其特征在于，所述光功率检测模块与所述光开关为一体结构。