CN107896127A - 一种用于电网通信机房的智能odf系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电网通信机房的智能ODF系统。所述系统主要由传统的ODF功能部件和智能化功能部件组成，传统功能部件包括带状光缆引入模块、束状光缆引入模块等。智能化功能部件包括单元框、单元框控制板、业务模块、主处理单元等。所述单元框用于放置控制板和业务板，单元框控制板对业务模块的信息进行采集通过数据线与主处理单元相连，业务模块用于实现配线分路等功能，并将端口采集到的电子标签数据信息通过数据线发送到单元框控制板，主处理单元通过RS485总线与单元框控制板相连，对业务模块端口进行集中管理，对外提供接口与智能ODN管理系统相连，接收控制命令和上传资源数据信息。该系统应用于电网通信机房，可实现光纤连接的智能化管理和资源数据的自动采集，实时性和准确性均有所提高。
Description
技术领域
本发明属于智能光纤配线技术领域，具体涉及一种用于电网通信机房的智能ODF系统。
背景技术
电网通信机房配线系统主要包括光纤配线、音频配线、数字配线和网络配线等，对于安控、继保、自动化、信息等重要业务传输，起着承上启下的重要作用。另外，电力调度自动化系统主站机房是服务器、工作站、交换机、路由器等网络设备密集分布的场所，自动化系统通常采用星型的网络结构，因此汇聚了大量设备的网络接入，为使布线整洁美观，设备机柜的网线往往捆绑成股，导致难以理清网线与设备端口之间的对应关系。
随着电网通信的不断发展，机房配线系统模块数量巨大，维护工作繁重，传统的电网通信机房主要依靠人工使用纸质标签来标示配线端口等，用手工抄写和手工录入修改等方式记录和传递配线信息，准确性差，效率低。一旦发生网络链路故障，管理人员需顺着端口接线逐一查找，不仅排查效率低，还容易因误插拔正常运行的网络，造成业务中断。
另外，纸质标签容易受到周围环境和人工操作等影响，标签容易损坏或者字迹模糊，易于脱落、信息不易修改、易受污染、读取不方便、不利于节约成本，给维护带来很大的隐患；当出现线路故障时，纸质标签因为长时间的使用导致配线信息无法及时准确定位，故障修复后新的配线信息无法第一时间传送到管理系统，大大影响了运维效率。因此，可以适当引入一些智能化手段加强电网通信对机房配线的维护管理，使其能够高效快捷的标记配线及相关端口等。
智能ODF应用于电网通信机房，可以实现光纤线路的连接分配和调度功能。利用电子标签自动采集的方式实现对光纤配线及相应端口的管理，杜绝了人工管理可能产生的错误。当带有RFID电子标签的的光跳纤插入带有读卡天线的智能配线盘端口时，智能ODF设备就能自动获取光纤所携带的标签信息，大大降低劳动力。配备LED灯用于显示端口的状态，熄灭代表端口无现场操作无告警；常亮代表端口等待现场操作；慢闪代表端口定位指示；快闪代表端口告警指示。结合智能管理终端和智能ODN管理系统，可以实现光纤连接的智能化管理和资源数据的自动采集。
智能ODN是目前通信行业一个火热的研究课题，目前国内市场上各大厂商的智能ODN方案，只有华为推出了基于eID的iODN产品并进行了试点推广，其他厂商仅仅是推出了智能ODN的解决方案，并且这些方案仅针对运营商新部署的ODN网络，对于运营商或电网的老机房设备改造并不能实现，并且由于室内空间有限，设计的电路必须高度集成化。因此提出一个基于RFID的智能ODN的解决方案，既能实现老机房老设备的改造设计，也能实现新机房的智能化，同时更加节约成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提出一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述系统主要由传统的ODF功能部件和智能化功能部件组成，传统功能部件包括带状光缆引入模块、束状光缆引入模块等。智能化功能部件包括单元框、单元框控制板、业务模块、主处理单元等。
所述单元框用于放置控制板和业务板，根据模块的不同特征，单元框可以放置三种类型的业务模块：熔配一体化模块、配线模块和光分路模块。
所述单元框控制板对业务模块的信息进行采集通过数据线与主处理单元相连，业务模块用于实现配线分路等功能，并将端口采集到的电子标签数据信息通过数据线发送到单元框控制板。
所述主处理单元通过RS485总线与单元框控制板相连，对业务模块端口进行集中管理，对外提供接口与智能ODN管理系统相连，接收控制命令和上传资源数据信息。
所述主处理单元与智能ODN管理系统之间采用USB接口进行通信，属于主从机的C/S结构模式。在主从设备进行数据通信的同时，还能提供5V的电源电压，USB接口是目前最主流的通用接口之一，适用性非常强，与以太网接口相比还具有热插拔的功能，因此USB所具有的特性满足智能ODF的设计需求。
主处理单元主要功能包括：对现场施工人员进行正确的操作指引，通过LED灯闪烁的指示对现场端口进行操作，例如：当端口没有现场操作，无告警时，LED灯熄灭，施工现场操作完毕；当端口等待现场操作时，LED灯常亮，现场操作指引；当端口需要定位指示时，LED灯慢闪，指示正确端口；当端口需要告警指示时，LED灯快闪，指示错误插入；端口将读取到的RFID电子标签ID信息与端口号形成一一对应关系，上传给管理系统，存入数据库；响应端口信息(状态，类型等)采集请求；端口轮询操作，跳接错误提示；为智能配线盘和单元框控制板提供电源。
所述单元框的本质是对传统的光纤配线盘进行了一定的改造，将RFID天线线圈和LED指示灯嵌入光纤配线盘，并在盖板上放置RFID主控电路板，通过读取智能光纤跳线RFID电子标签识别相应的光跳线，并通过LED灯进行端口状态显示同时提供操作指引。
所述光纤配线盘是智能ODF单元框的主要组成部分，本发明设计了一种智能光纤配线盘，配线盘的上方设有盖板，配线盘内设有光纤适配器，光纤适配器与上盖板的间隙插入一可抽拉移动的卡片，卡片内嵌入多个与读卡器并联的读卡器天线线圈，读卡器包括读写芯片和多天线集成端口控制器，读卡器天线线圈与嵌入在光纤连接器内的RFID电子标签的天线线圈一一对应，当卡片被水平抽拉至读卡器天线线圈与光纤连接器标签天线线圈一一对应时时，可由读写芯片经多天线集成端口控制器，控制相应的读卡器天线线圈进行逐一控制录入或读取光跳线各类信息。
所述智能配线盘管理一排12个配线端口，完成尾纤和跳纤电子标签的读写功能。智能配线盘的端口管理功能主要有如下几部分：对端口适配器的状态变化进行实时监控，如插拔状态，将监测到的状态变化信息作为告警或事件信息上报给主处理单元，主处理单元再将信息上报给智能ODN管理系统，从而可以在网管上进行管理维护与故障处理；当收到主处理单元的工单命令，端口的LED灯能给现场施工人员操作指引，简化操作流程，提高工维效率；端口将读取到的RFID电子标签ID信息与端口号形成一一对应关系；端口信息(状态，类型等)采集请求；端口轮询操作，跳接错误提示。
所述光纤配线盘中的RFID主控电路板由多天线集成芯片MAX4638构成，由于配线盘具有十二个端口，而一片MAX4638只具有八个输出，因此选用两片MAX4638并联实现十二个天线的切换读写功能。
所述单元框控制板MCU是系统的核心，由型号为89C58RD+的单片机构成，单片机按功能分为读写控制器和端口控制器。
所述单片机的读写控制器对读写芯片RC500的特殊内存寄存器进行控制，实现RFID电子标签的读写功能。
所述单片机的端口控制器通过控制MAX4638可以实现轮询或定点查询功能，实时监测光纤信息状态。
所述智能ODF系统在光纤配线盘上配备了LED指示灯，通过端口控制器的地址控制实现LED灯的指示功能为现场施工提供施工指引。
所述智能光纤跳线RFID电子标签是嵌套了电子标签的光纤跳纤或尾纤，在光纤连接器头上嵌入RFID电子标签，用电子芯片记录光跳线的各类信息，便于快速识别光跳线，方便光跳线的管理。当带有RFID电子标签的光跳纤插入带有读卡天线的智能配线盘端口时，智能ODF设备就能自动获取光纤所携带的标签信息。
有益效果
本发明的有益效果是提供了一种用于电网通信机房的智能ODF系统，该系统能够实现可管理光分配网络中光纤端口的电子化标识及信息的读写，提高系统的可靠性，能够对机房配线进行高效快捷的运维管理，保证了电网通信机房的高效、稳定、安全运行。
附图说明
图1为一种用于电网通信机房的智能ODF系统结构图；
图2为智能ODF系统硬件电路系统框图；
图3为嵌入式智能光跳纤结构图；
具体实施方式
为使本发明实现的技术方案、达成目的与功效易于明白理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明一种用于电网通信机房的智能ODF系统结构图。智能ODF系统主要由传统的ODF功能部件和智能化功能部件组成，传统功能部件包括带状光缆引入模块、束状光缆引入模块等。智能化功能部件包括单元框、单元框控制板、业务模块、主处理单元等。
单元框用于放置控制板和业务板，是对传统的光纤配线盘进行了一定的改造。
单元框控制板对业务模块的信息进行采集通过数据线与主处理单元相连，业务模块用于实现配线分路等功能，并将端口采集到的电子标签数据信息通过数据线发送到单元框控制板。
主处理单元通过RS485总线与单元框控制板相连，对业务模块端口进行集中管理，对外提供接口与智能ODN管理系统相连，接收控制命令和上传资源数据信息。
图2是智能ODF系统硬件电路系统框图。该系统的核心是MCU，MCU由型号为89C58RD+的单片机构成，单片机按功能分为读写控制器和端口控制器。读写控制器对读写芯片RC500的特殊内存寄存器进行控制，实现RFID电子标签的读写功能。
传统的RFID电路中，读写芯片RC500直接通过匹配电路连接天线线圈，但由于智能ODF设计中需要对配线盘的十二个端口进行电子化标识，采用十二个独立的读写模块分别控制十二个端口成本高昂而且不能嵌入到配线盘中，因此在这RC500和天线之间增加了多天线集成芯片MAX4638。由于一片MAX4638只具有八个输出，因此选用两片MAX4638并联实现十二个天线的切换读写功能。
光纤端口处尾纤嵌套上RFID电子标签，与配线盘的十二个端口一一对应，当带有电子标签的光跳纤插入对应端口时，读写芯片收到读写控制器的命令对电子标签完成读取操作，将读取到的标签信息通过通信接口传送至单元框控制板，实现端口电子化标识的功能。此外，端口控制器通过控制MAX4638可以实现轮询或定点查询功能，实时监测光纤信息状态。在光纤配线盘上配备了LED指示灯，通过端口控制器的地址控制实现LED灯的指示功能为现场施工提供施工指引。
图3是嵌入式智能光跳纤结构图。设计了一个塑料的门型开口套，门型开口套左侧底部、门型开口套右侧底部微弯成L状便于套在连接器上。把裸露的天线和RFID电子芯片封装在塑料的门型开口套处，开口套和RFID电子芯片实现一体化，再将门型开口套套在连接器左侧边缘、右侧边缘的位置。嵌入式光跳纤的优势在于嵌入步骤简单易行，当出现标签故障或者跳纤故障时，RFID电子标签能被迅速卸下嵌入新的光跳纤。
Claims (15)
1.一种用于电网通信机房的智能ODF系统，所述系统主要由传统的ODF功能部件和智能化功能部件组成，传统功能部件包括带状光缆引入模块、束状光缆引入模块等。智能化功能部件包括单元框、单元框控制板、业务模块、主处理单元等。
2.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述单元框用于放置控制板和业务板，根据模块的不同特征，单元框可以放置三种类型的业务模块：熔配一体化模块、配线模块和光分路模块。
3.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，单元框控制板对业务模块的信息进行采集通过数据线与主处理单元相连，业务模块用于实现配线分路等功能，并将端口采集到的电子标签数据信息通过数据线发送到单元框控制板。
4.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，主处理单元通过RS485总线与单元框控制板相连，对业务模块端口进行集中管理，对外提供接口与智能ODN管理系统相连，接收控制命令和上传资源数据信息。
5.根据权利要求4所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述主处理单元与智能ODN管理系统之间采用USB接口进行通信，属于主从机的C/S结构模式。
6.根据根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述主处理单元主要功能包括：对现场施工人员进行正确的操作指引，通过LED灯闪烁的指示对现场端口进行操作；端口将读取到的RFID电子标签ID信息与端口号形成一一对应关系，上传给管理系统，存入数据库；响应端口信息(状态，类型等)采集请求；端口轮询操作，跳接错误提示；为智能配线盘和单元框控制板提供电源。
7.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，单元框是对传统的光纤配线盘进行了一定的改造，将RFID天线线圈和LED指示灯嵌入光纤配线盘，并在盖板上放置RFID主控电路板，通过读取智能光纤跳线RFID电子标签识别相应的光跳线，并通过LED灯进行端口状态显示同时提供操作指引。
8.根据权利要求7所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，设计了一种智能光纤配线盘，配线盘的上方设有盖板，配线盘内设有光纤适配器，光纤适配器与上盖板的间隙插入一可抽拉移动的卡片，卡片内嵌入多个与读卡器并联的读卡器天线线圈，读卡器包括读写芯片和多天线集成端口控制器，读卡器天线线圈与嵌入在光纤连接器内的RFID电子标签的天线线圈一一对应，当卡片被水平抽拉至读卡器天线线圈与光纤连接器标签天线线圈一一对应时时，可由读写芯片经多天线集成端口控制器，控制相应的读卡器天线线圈进行逐一控制录入或读取光跳线各类信息。
9.根据权利要求8所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述智能配线盘管理一排12个配线端口，完成尾纤和跳纤电子标签的读写功能。智能配线盘的端口管理功能主要有如下几部分：对端口适配器的状态变化进行实时监控，如插拔状态，将监测到的状态变化信息作为告警或事件信息上报给主处理单元，主处理单元再将信息上报给智能ODN管理系统，从而可以在网管上进行管理维护与故障处理；当收到主处理单元的工单命令，端口的LED灯能给现场施工人员操作指引，简化操作流程，提高工维效率；端口将读取到的RFID电子标签ID信息与端口号形成一一对应关系；端口信息(状态，类型等)采集请求；端口轮询操作，跳接错误提示。
10.根据权利要求7所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述RFID主控电路板由多天线集成芯片MAX4638构成，由于配线盘具有十二个端口，而一片MAX4638只具有八个输出，因此选用两片MAX4638并联实现十二个天线的切换读写功能。
11.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，单元框控制板MCU是系统的核心，由型号为89C58RD+的单片机构成，单片机按功能分为读写控制器和端口控制器。
12.根据权利要求11所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述读写控制器对读写芯片RC500的特殊内存寄存器进行控制，实现RFID电子标签的读写功能。
13.根据权利要求11所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述端口控制器通过控制MAX4638可以实现轮询或定点查询功能，实时监测光纤信息状态。
14.根据权利要求1所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述系统在光纤配线盘上配备了LED指示灯，通过端口控制器的地址控制实现LED灯的指示功能为现场施工提供施工指引。
15.根据权利要求7所述的一种用于电网通信机房的智能ODF系统，其特征在于，所述智能光纤跳线RFID电子标签是嵌套了电子标签的光纤跳纤或尾纤，在光纤连接器头上嵌入RFID电子标签，用电子芯片记录光跳线的各类信息，便于快速识别光跳线，方便光跳线的管理。当带有RFID电子标签的光跳纤插入带有读卡天线的智能配线盘端口时，智能ODF设备就能自动获取光纤所携带的标签信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180410 |