CN105429698B - 一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，包括发送端和接收端；所述发送端包括发送端光口、数码管和发送端CPU；所述接收端包括接收端光口、液晶屏和接收端CPU；通过发送端和接收端的配合来测量光纤的光纤链路校核信息和光衰测试功能信息。本发明可以对光纤链路数量多的情况直接进行校核，并且本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪无需太大的劳动强度就能实现，并且提供了校核的工作效率；本发明分为发送端和接收端，这样设置可以防止外部环境对本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪造成影响。

Description

一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪

技术领域

本发明属于检测仪器技术领域，具体而言，本发明涉及一种智能变电站基建验收及检修作业工具，尤其涉及一种用于智能变电站的光纤链路检测、光功率及光衰测量和简单报文分析的多功能光纤链路测量分析仪。

背景技术

近年来，随着电网新技术日新月异的发展，坚强智能电网建设无疑成为今后电网发展的主要方向。随着智能变电站的大批量投运和智能设备的普及应用，光缆正逐步替代电缆占领重要地位。与此同时，验证光纤链路通断、测量光功率及光衰、光纤链路报文分析等成为保护专业检修维护的重要工作，也带来了工作量大幅增加，人力和时间难以合理分配的难题。

传统的光纤链路相关工作为：先通过红光笔打光验证光纤链路芯号和通断情况，再使用标准光源及光功率计来测量光纤链路接收光功率及光衰，最后还需要使用光功率计对智能设备的发送光功率进行测试；如检查光纤链路及智能设备缺陷还需要配置专用功能的设备进行报文分析。

这种模式下存在最突出的弊端就是光纤链路数量大、工序及使用测试设备过多，分别依次使用测试设备多次对光纤链路进行操作，这样会存在以下缺陷：

1、造成工作效率低下，直接导致工作时间增加、劳动强度增大，为后续工作带来一定的压力；

2、造成验证光纤链路受外部环境影响较大，比如光线较强情况下无法辨识，准确率不能达到100％；频繁操作光纤链路还容易造成光纤接头的污染，增大光纤衰耗，且不易发现，为后续的设备安全运行埋下隐患；

3、在消除光纤链路及智能设备缺陷时还需要使用专用工具抓取报文分析，无形中又增加了设备的使用数量。

本发明根据基建及检修现场的实际需要，力求改变智能变电站光纤链路的校核、测量方法，集成和优化多项测量功能，设计开发了多功能光纤链路测量分析仪，测试结果一目了然、降低工作强度、缩短工期、实用性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，以至少解决现有技术存在的工作效率低下的技术问题，同时能够解决现有技术存在的多个工具同时工作才是实现测量的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，其技术方案如下：

一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，包括发送端和接收端；所述发送端包括发送端光口、数码管和发送端CPU；所述接收端包括接收端光口、液晶屏和接收端CPU；所述数码管用于显示所述发送端的光纤编号；所述发送端CPU与所述数码管相连，用于将所述数码管的编号信号发送至所述发送端光口；所述接收端光口与所述发送端光口相连，用于接收所述发送端的光纤编号信息；所述接收端CPU与所述接收端光口相连，用于对所述发送端的光纤编号信息进行光纤链路校核和光衰测试功能的校核；所述液晶屏与所述接收端CPU相连，用于显示所述发送端各个光纤编号的光纤链路校核信息和光衰测试功能信息。

如上述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，进一步优选为：所述发送端还包括发送端电源，所述发送端电源与所述发送端CPU相连，用于为所述发送端提供电源。

如上述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，进一步优选为：所述接收端还包括接收端电源，所述接收端电源与所述接收端CPU相连，用于为所述接收端提供电源。

如上述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，进一步优选为：所述发送端电源和所述接收端电源均为可充电电源模块，所述可充电电源模块包括充电模块及充电接口，通过向所述充电接口通电能够对所述充电模块进行充电。

如上述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，进一步优选为：所述发送端光口为8个，所述接收端光口为4个。

如上述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，进一步优选为：还包括发送端壳体，用于放置所述发送端；接收端壳体，用于放置所述接收端。

分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明提供的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，可以对光纤链路数量多的情况直接进行校核，并且本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪无需太大的劳动强度就能实现，并且提高了校核的工作效率；本发明分为发送端和接收端，这样设置可以防止外部环境对本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪造成影响。

二、本发明设置的所述发送端电源和所述接收端电源，可以满足本发明的所述发送端和所述接收端的供电需求。

三、本发明设置的所述充电模块，可以保证在没有外部接电的情况下使本发明正常工作。

四、本发明的所述发送端光口为8个，所述接收端光口为4个，可以使本发明进行多个光纤的测试。

五、本发明设置的所述发送端壳体和所述接收端壳体，可以便于本发明的携带。

附图说明

图1为本发明优选实施例的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪的工作原理图。

图2为本发明优选实施例的接收端与智能设备配合工作的工作原理图。

图3为本发明优选实施例的发送端的剖视图。

图4为本发明优选实施例的接收端的剖视图。

图5为本发明优选实施例发送端和接收端的工作接线图。

图6为本发明优选实施例的接收端和智能设备的工作接线图。

图中，1-发送端光口；2-数码管；3-发送端CPU；4-接收端光口；5-液晶屏；6-接收端CPU；7-键盘；8-智能设备；81-智能设备光口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1、图3、图4和图5所示，本发明优选实施例的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪主要包括发送端和接收端；发送端包括发送端光口1、数码管2和发送端CPU3；接收端包括接收端光口4、液晶屏5和接收端CPU6；数码管2用于显示发送端的光纤编号；发送端CPU与数码管2相连，用于将数码管2的编号信号发送至发送端光口1；接收端光口4与发送端光口1相连，用于接收发送端的光纤编号信息；接收端CPU与接收端光口4相连，用于对发送端的光纤编号信息进行光纤链路校核和光衰测试功能的校核；液晶屏5与接收端CPU6相连，用于显示发送端各个光纤编号的光纤链路校核信息和光衰测试功能信息。在本发明中，接收端CPU的光纤链路校核和光衰测试功能的校核功能为常规的校核功能，并不是本发明所保护的部分，本发明所保护的部分在于将发送端和接收端直接连接在一起就能实现对光纤链路校核和光衰测试功能校核，避免了在校核过程中受到外部环境影响。

总而言之，本发明提供的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，可以对光纤链路数量多的情况直接进行校核，并且本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪无需太大的劳动强度就能实现，并且提高了校核的工作效率；本发明分为发送端和接收端，这样设置可以防止外部环境对本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪造成影响。

为了能够满足本发明的发送端的供电需求，如图1所示，本发明的发送端还包括发送端电源，发送端电源与发送端CPU3相连，用于为发送端提供电源。

为了能够满足本发明的接收端的供电需求，如图1所示，本发明的接收端还包括接收端电源，接收端电源与接收端CPU6相连，用于为接收端提供电源。

为了能够在没有外部接电的情况下使本发明正常工作，本发明的发送端电源或者接收端电源为可充电电源模块，包括充电模块及充电接口两部分，通过向充电接口通电能够对充电模块进行充电，就能利用充电模块中蓄积的电量来维持装置的运行。本发明使用时靠发送端和接收端内部的发送端电源和接收端电源的电量维持本发明的运行，由于发送端电源或者接收端电源为可充电电源模块，能够通过充电来免除对外接电源的依赖。当电量不足时，则通过充电接口对充电模块进行充电，就可以在使用时靠装置内部的充电模块电量维持装置的运行，一次充电完成能够持续工作8小时，满足日常的工作时间要求。这样不仅能够满足日常的工作时间要求，还能防止多于工作时间的需求。

为了使数码管2处于正常工作状态，如图1所示，本发明的发送端还包括数码管驱动模块，发送端CPU3通过数码管驱动模块将数码管2启动，在数码管2上显示光纤的信息。

为了能够将发送端的光纤信号正确的发送至接收端，如图1所示，本发明的发送端还包括数据信息编译模块，发送端CPU3将数码管2的开启信号和光纤信号对应后，通过数据信息编译模块传送至发送端光口1(即光信号发送模块)。

为了使液晶屏5处于正常工作状态，如图1、图5所示，本发明的接收端还包括人机交互模块，即实现触屏和按键(即键盘7)的两种模式的互换，接收端CPU6通过人机交互模块将液晶屏5启动，在液晶屏5上显示显示发送端各个光纤编号的光纤链路校核信息和光衰测试功能信息。

为了能够将发送端的光纤信号进行正确接收，如图1所示，本发明的接收端还包括数据信息解析模块，接收端光口4(即光信号接收模块)将发送端CPU3的数码管2的开启信号和光纤信号通过数据信息解析模块传送至接收端CPU6。

本发明的发送端CPU3和接收端CPU6，均采用高速64位微处理器，实现数据处理、光功率及光衰计算、报文解析等，驱动液晶显示计算及解析结果。

为了能够使本发明进行多个光纤的测试，本发明的发送端光口1为8个，接收端光口4为4个。设计为智能站常用的ST光口，可实现4路光纤链路同时校核、光功率及光衰测量，支持光口报文的简单分析，满足智能变电站光缆4光芯的标配。

为了便于本发明的携带，本发明还包括发送端壳体，用于放置发送端。还包括接收端壳体，用于放置接收端。本发明的壳体采用最新的3D打印技术设计的外壳，相比传统制造而言，3D打印机制造形状复杂的物品节省了磨具设计、制造、改进等过程和成本，具有成本低，废料少，耗时短，精度高，装置壳体更加美观精致的特点。

本发明为了可以实现为尾纤进行光功率测试和报文分析，如图2、图6所示，本发明还包括智能设备8，在智能设备8上设有智能设备光口81，接收端通过接收端光口4与智能设备光口81相连，接收端用于对智能设备8的尾纤进行光功率测试和报文分析。

本发明的发送端和接收端均采用工业级标准，可靠性高，通过严格检测，适应户外恶劣的环境。

本发明的发送端的尺寸规格为180*100*35mm，本发明的接收端的尺寸规格为185*135*40mm。如图4、图5所示，本发明的发送端和接收端均为手持式装置，小巧便捷，可以适用于不同习惯人群。

本发明发送端的数码管2的设置和接收端的液晶屏5的设置，使整个测量分析仪的操作菜单简洁明确，测试结果一目了然，记录、存储方便，适用于不同习惯人群。

如图1至图6所示，下面对本发明的测量分析仪的工作过程进行详细介绍：

测量分析仪启动，打开电源开关，发送端的数码管2会依次显示数字编号“1”到“4”，表示其下方的光纤发送端光口1所要发送的光信息；接收端在启动过程中会显示加载程序进度，待程序加载完毕后，即可在液晶屏5上显示光纤链路校核、光功率及光衰测量、SMV数据分析、GOOSE数据分析、文件查看与管理五部分；

光纤链路校核，需将发送端与接收端配合使用，首先将待测光纤分别接入发送端和接收端；而后按键或触屏选择接收端的光纤链路校核部分，即可进行光纤链路校核；例如：发送端数码管2的第二个与接收端收到编号中显示为二的两个光口为同一根光纤的两端，且同时可以显示接收的光功率；以此为依据，即可完成光纤链路校核工作；若光纤不通，则会在接收端显示“____”。

光功率、光衰测量功能的校核，光纤链路衰耗需将发送端与接收端配合使用，首先将待测光纤分别接入发送端和接收端；按键或触屏选择接收端的光功率、光衰测量部分，即可进入校核；“序号”代表各链路；“参考值”为发送端的固定发送功率，此参数可设置；“光功率”为接收端接收到的光功率，“光衰”为计算后的光纤链路衰耗。

在进行智能设备8的光功率测量时，接收端可单独使用。将待测智能设备光口81通过尾纤接入接收端，接收端显示的“光功率”即为实际发送光功率；将接至智能设备光口81的光纤链路接入接收端，界面显示的“光功率”即为实际接收光功率。由于配置了4个光口，因此可同时测量智能设备8的4个光端口功率。

在进行智能设备8的SMV数据分析时，接收端可单独使用。首先将待测智能装置8通过尾纤接入接收端；按键或触屏选择接收端装置的SMV数据分析部分，即可进入分析；“原始数据”即当前抓取的装置原始报文，“解析数据”为将原始报文翻译后的数据，检修人员可根据解析数据对装置传送的SMV数据进行判断。

在进行智能设备8的GOOSE数据分析时，接收端可单独使用。首先将待测智能装置8通过尾纤接入接收端；按键或触屏选择接收的GOOSE数据分析部分，即可进入分析；“原始数据”即当前抓取的装置原始报文，“解析数据”为将原始报文翻译后的数据，检修人员可根据解析数据对装置传送的GOOSE数据进行判断。

接收端可将上述测量结果进行保存，并支持将存储的数据通过USB口导出。

分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明提供的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，可以对光纤链路数量多的情况直接进行校核，并且本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪无需太大的劳动强度就能实现，并且提高了校核的工作效率；本发明分为发送端和接收端，这样设置可以防止外部环境对本发明的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪造成影响。

二、本发明设置的发送端电源和接收端电源，可以满足本发明的发送端和接收端的供电需求。

三、本发明设置的充电模块，可以保证在没有外部接电的情况下使本发明正常工作。

四、本发明的发送端光口1为8个，接收端光口4为4个。可以使本发明进行多个光纤的测试。

五、本发明设置的发送端壳体和接收端壳体，可以便于本发明的携带。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (4)

1.一种用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，其特征在于，包括：

发送端和接收端；所述发送端包括发送端光口、数码管和发送端CPU；所述接收端包括接收端光口、液晶屏和接收端CPU；

所述数码管用于显示所述发送端的光纤编号；

所述发送端CPU与所述数码管相连，用于将所述数码管的编号信号发送至所述发送端光口；

所述接收端光口与所述发送端光口相连，用于接收所述发送端的光纤编号信息；

所述接收端CPU与所述接收端光口相连，用于对所述发送端的光纤编号信息进行光纤链路校核和光衰测试功能的校核；

所述液晶屏与所述接收端CPU相连，用于显示所述发送端各个光纤编号的光纤链路校核信息和光衰测试功能信息；

所述接收端还包括人机交互模块，即实现触屏和按键的两种模式的互换；

智能设备；在所述智能设备上设有智能设备光口，所述接收端通过所述接收端光口与所述智能设备光口相连，所述接收端用于对所述智能设备的尾纤进行光功率测试和报文分析；

所述发送端光口为8个，所述接收端光口为4个；

发送端壳体，用于放置所述发送端；

接收端壳体，用于放置所述接收端；

接收端在启动过程中会显示加载程序进度，待程序加载完毕后，在液晶屏上显示光纤链路校核、光功率及光衰测量、SMV数据分析、GOOSE数据分析、文件查看与管理五部分；

光纤链路校核，将发送端与接收端配合使用，首先将待测光纤分别接入发送端和接收端；而后按键或触屏选择接收端的光纤链路校核部分，进行光纤链路校核；

光功率、光衰测量功能的校核，光纤链路衰耗需将发送端与接收端配合使用，首先将待测光纤分别接入发送端和接收端；按键或触屏选择接收端的光功率、光衰测量部分，进入校核；

在进行智能设备的光功率测量时，接收端单独使用，将待测智能设备光口通过尾纤接入接收端，接收端显示的“光功率”为实际发送光功率；将接至智能设备光口的光纤链路接入接收端，界面显示的“光功率”为实际接收光功率；

在进行智能设备的SMV数据分析时，接收端单独使用，首先将待测智能装置通过尾纤接入接收端；按键或触屏选择接收端装置的SMV数据分析部分，进入分析；“原始数据”即当前抓取的装置原始报文，“解析数据”为将原始报文翻译后的数据，根据解析数据对装置传送的SMV数据进行判断；

在进行智能设备的GOOSE数据分析时，接收端单独使用，首先将待测智能装置通过尾纤接入接收端；按键或触屏选择接收的GOOSE数据分析部分，即可进入分析；“原始数据”即当前抓取的装置原始报文，“解析数据”为将原始报文翻译后的数据，根据解析数据对装置传送的GOOSE数据进行判断。

2.根据权利要求1所述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，其特征在于，所述发送端还包括：

发送端电源，所述发送端电源与所述发送端CPU相连，用于为所述发送端提供电源。

3.根据权利要求1所述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，其特征在于，所述接收端还包括：

接收端电源，所述接收端电源与所述接收端CPU相连，用于为所述接收端提供电源。

4.根据权利要求2或3所述的用于智能变电站的多功能光纤链路测量分析仪，其特征在于：

所述发送端电源和所述接收端电源均为可充电电源模块，所述可充电电源模块包括充电模块及充电接口，通过向所述充电接口通电能够对所述充电模块进行充电。