CN105933055A - 光纤在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的光纤在线监测系统，设置的光检测模块接收光纤传输来的光信号，并进行转换，当接收不到光信号时，控制器模块控制光开关模块切换至光时域反射仪，立即进行故障点所在位置的检测，并通过发送端子将数据包发送至下一个监控终端，进行相连检测，既能及时进行故障定位，又能提高故障定位准确度，减少了故障定位时间，为工作人员减少排查时间；GPS模块获取监控终端所在位置，控制器模块将监控终端所在位置以及光时域反射仪检测出的故障位置通过无线传输模块发送至外部监控中心，并通过GSM模块将上述信息发送至维修人员，即便无人值守，外部监控中心和维修人员也能及时获取故障信息，及时采取措施进行排查。

Description

光纤在线监测系统
技术领域
本发明涉及光纤监测，特别是光纤在线监测系统。
背景技术
应光纤维护及管理需求，需提供一种能自动监测光纤的劣化、故障状态、具有告警功能、可协助工作人员进行长期维护的光纤监测系统。光纤在线监测系统是一种对光纤的光功率进行监控，判断光纤是否存在故障，当出现故障时，检测光纤故障点。现有光纤监测系统存在故障定位时间长、排查耗时多的问题，而故障带来的经济损失往往与故障维修时间的长度呈指数型增长。
发明内容
本发明提供光纤在线监测系统，解决光纤故障定位时间长、排查耗时长的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
光纤在线监测系统，包括至少一个监控终端，各监控终端相互连接；
所述监控终端包括接收端子、光检测模块、频率调制模块、控制器模块、无线传输模块、光时域反射仪、光开关模块以及发送端子；所述接收端子的输出端与光检测模块的输入端相连；所述光检测模块的输出端与光开关模块相连，所述光检测模块与频率调制模块相连；所述频率调制模块与控制器模块相连；所述无线传输模块与控制器模块相连，所述无线传输模块与外部监控中心相连；所述光时域反射仪与控制器模块相连，所述光时域反射仪的输出端与光开关模块的另一路输入端相连；所述光开关模块的输出端与发送端子的输入端相连。
进一步地，所述光检测模块为TTL电平光收发模块。
进一步地，所述无线传输模块以中断或SPI的方式与控制器模块通信。
进一步地，所述光检测模块与光时域反射仪共用一段尾纤，所述光开关模块用于切换光检测模块和光时域反射仪。
进一步地，进一步包括GPS模块，所述GPS模块与控制器模块相连；所述GPS模块用于定位监控终端的位置，所述控制器模块控制无线传输模块将本监控终端的位置以及光时域反射仪检测出的故障点发送至外部监测中心。
进一步包括GSM模块，所述GSM模块与控制器模块相连。
与现有技术相比，具有如下特点：
1、光检测模块接收光纤传输来的光信号，并进行转换，当接收不到光信号时，控制器模块控制光开关模块切换至光时域反射仪，立即进行故障点所在位置的检测，并通过发送端子将数据包发送至下一个监控终端，进行相连检测，既能及时进行故障定位，又能提高故障定位准确度，减少了故障定位时间，为工作人员减少排查时间；
2、GPS模块获取监控终端所在位置，控制器模块将监控终端所在位置以及光时域反射仪检测出的故障位置通过无线传输模块发送至外部监控中心，并通过GSM模块将上述信息发送至维修人员，即便无人值守，外部监控中心和维修人员也能及时获取故障信息，及时采取措施进行排查。
附图说明
图1为本发明结构原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
光纤在线监测系统，包括至少一个监控终端，各监控终端相互连接；监控终端包括接收端子、光检测模块、频率调制模块、控制器模块、无线传输模块、光时域反射仪、光开关模块以及发送端子；接收端子的输出端与光检测模块的输入端相连；光检测模块的输出端与光开关模块相连，光检测模块与频率调制模块相连；频率调制模块与控制器模块相连；无线传输模块与控制器模块相连，无线传输模块与外部监控中心相连；光时域反射仪与控制器模块相连，光时域反射仪的输出端与光开关模块的另一路输入端相连；光开关模块的输出端与发送端子的输入端相连。
接收端子为接收转换电路，用于将光纤上传输的光信号输入至光检测模块；发送端子为发送转换电路，用于将光检测模块或光时域反射仪的信号发送至其它监控终端中。
光检测模块为TTL电平光收发模块，用于检测接收端子接收到的光信号。光检测模块由光电管、放大器、激光驱动器以及激光器组成，光电管将输入的光信号转换为电信号，再进行放大，当接收不到光信号时，向频率调制模块发送低电平，否则将信号通过激光驱动器转换，再经激光器输出光信号至频率调制模块。
频率调制模块用于处理调制光检测模块提供的电信号，发现有故障时，向控制器模块发送光纤中断故障信号。频率调制模块通过对校验帧的校验码进行验证，来判断帧传输是否有误。
无线传输模块为带串行外设接口SPI接口的独立以太网芯片，可以作为任何带SPI的处理器的以太网接口，还提供内部DMA模块，实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算，通过中断或SPI与控制器模块进行通信，速度高达10Mb/s。
当光信号的衰减损耗较大时，如出现断点、熔接点、连接点、强扭或光纤末端时，会产生瑞利散射和菲涅尔反射，部分背向反射回来的光由光检测模块接收后，输入至光时域反射仪，由光时域反射仪检测出故障点信息，并将故障点信息发送至控制器模块。光时域反射仪可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等测量。光时域反射仪接收控制器模块的指令，根据指令执行不同的动作，运用光时域反射仪检测故障点，能快速、精确定位到故障所在的位置，为外部监控中心和维修人员减少排查时间。
光检测模块与光时域反射仪共用一段尾纤，光开关模块用于切换光检测模块和光时域反射仪，通常是光检测模块接收光路，监控光纤状态，当光纤出现异常时，光开关模块将光路切换到光时域反射仪，便于检测故障所在。出现故障时，光开关模块理解切换电路，进行故障点检测，且下一个监控终端也会立即收到误码信息，并对接收到的数据包进行故障检测，避免出现故障误判，提高了故障定位的准确度。
本发明进一步包括GPS模块，GPS模块与控制器模块相连；GPS模块用于定位监控终端的位置，控制器模块控制无线传输模块将本监控终端的位置以及光时域反射仪检测出的故障点发送至外部监测中心。GPS模块用于定位监控终端所在的位置，将位置信息传输至控制器模块。
本发明进一步包括GSM模块，GSM模块与控制器模块相连。GSM为短信发送模块，用于当光纤发生故障时，发送报警短信给维修人员，即便在非工作时段、无人值守时，也可以通知到位。
本发明的工作过程为：光检测模块通过接收端子接收光纤传输来的光信号，当接收不到光信号时，光检测模块发送低电平至频率调制模块，由频率调制模块反馈信息至控制器模块，控制器模块控制光开关模块切换至光时域反射仪，进行故障点所在位置的检测，并通过发送端子将数据包发送至下一个监控终端；GPS模块获取监控终端所在位置，控制器模块将监控终端所在位置以及光时域反射仪检测出的故障位置通过无线传输模块发送至外部监控中心，并通过GSM模块将上述信息发送至维修人员。

Claims (6)

1.光纤在线监测系统，其特征在于：
包括至少一个监控终端，各监控终端相互连接；
所述监控终端包括接收端子、光检测模块、频率调制模块、控制器模块、无线传输模块、光时域反射仪、光开关模块以及发送端子；所述接收端子的输出端与光检测模块的输入端相连；所述光检测模块的输出端与光开关模块相连，所述光检测模块与频率调制模块相连；所述频率调制模块与控制器模块相连；所述无线传输模块与控制器模块相连，所述无线传输模块与外部监控中心相连；所述光时域反射仪与控制器模块相连，所述光时域反射仪的输出端与光开关模块的另一路输入端相连；所述光开关模块的输出端与发送端子的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的光纤在线监测系统，其特征在于：所述光检测模块为TTL电平光收发模块。
3.根据权利要求1所述的光纤在线监测系统，其特征在于：所述无线传输模块以中断或SPI的方式与控制器模块通信。
4.根据权利要求1所述的光纤在线监测系统，其特征在于：所述光检测模块与光时域反射仪共用一段尾纤，所述光开关模块用于切换光检测模块和光时域反射仪。
5.根据权利要求1所述的光纤在线监测系统，其特征在于：进一步包括GPS模块，所述GPS模块与控制器模块相连；所述GPS模块用于定位监控终端的位置，所述控制器模块控制无线传输模块将本监控终端的位置以及光时域反射仪检测出的故障点发送至外部监测中心。
6.根据权利要求1所述的光纤在线监测系统，其特征在于：进一步包括GSM模块，所述GSM模块与控制器模块相连。
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