CN110247700A - 一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统及方法，包括：网管单元、第一光开关、第二光开关、主光缆、备用光缆、OTDR模块以及多个光功率监测单元；所述第一光开关的两个输入端分别用于输入业务光脉冲和测试光脉冲；所述第一光开关的两个输出端分别连接主光缆和备用光缆的输入端；所述主光缆和备用光缆的输出端分别连接第二光开关的两个输入端；所述第二光开关的两个输出端分别连接用户端和OTDR模块的信号接收端；所述多个光功率监测单元分别用于监测主光缆或备用光缆的线路损耗；所述OTDR模块用于监测主光缆或备用光缆的故障信息；所述第一光开关用于切换主光缆和备用光缆的输入光脉冲，所述第二光开关用于切换主光缆和备用光缆的输出路径。
Description
技术领域
本发明属于光纤通讯技术领域，具体是一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统及方法。
背景技术
随着光纤通讯技术的发展，光纤通讯网络的不断扩大，光纤光缆的维护问题也日趋迫切，实施对光缆线路的实时保护和监测显得十分重要。
光缆监测系统是利用光时域反射仪(OTDR)通过测试光纤的后向散射曲线来实现光缆线路的自动监测，并定位光纤故障点；通过该系统可实现光缆的实时监测和维护，光纤线路的保护目前主要是通过光纤线路自动切换保护技术实现的；通过简单的主备用路由桥接，当其中主用路由出现阻断时，自动切换至备用路由，从而实现对在用传输系统业务的保护。目前两个系统分属不同的厂家建设，有各自的网管系统，互不联通，给光缆监测和维护带来不便。
现有的光缆保护、监测系统一般是通过在主、备用路线上均安装OTDR和光功率监测设备；当业务光在主光缆上传输时，通过主光缆上的光功率监测设备监测主光缆上业务光的功率变化，通过备用光缆上的OTDR监测备用光缆线路上的故障信息；当业务光在备用光缆上传输时，通过备用光缆上的光功率监测设备监测备用光缆上业务光的功率变化，通过主光缆上的OTDR监测主光缆线路上的故障信息。这样就需要设置两套OTDR系统，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统及方法，通过设置两个2×2光开关切换业务光脉冲的传输路径以及OTDR模块的监测对象，实现了光缆线路的保护与监测。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，包括：网管单元、第一光开关、第二光开关、主光缆、备用光缆、OTDR模块以及多个光功率监测单元；所述第一光开关、第二光开关、OTDR模块、多个光功率监测单元分别与网管单元连接；所述第一光开关的两个输入端分别用于输入业务光脉冲和测试光脉冲；所述第一光开关的两个输出端分别连接主光缆和备用光缆的输入端；所述主光缆和备用光缆的输出端分别连接第二光开关的两个输入端；所述第二光开关的两个输出端分别连接用户端和OTDR模块的信号接收端；所述多个光功率监测单元分别用于监测主光缆或备用光缆的线路损耗；所述OTDR模块用于监测主光缆或备用光缆的故障信息；所述第一光开关用于切换主光缆和备用光缆的输入光脉冲，所述第二光开关用于切换主光缆和备用光缆的输出路径。
具体地，所述网管单元包括：控制电路和通讯单元；所述通讯单元用于接收OTDR模块的监测数据和多个光功率监测单元的监测数据；所述控制电路用于根据多个光功率监测单元的监测数据对第一光开关和第二光开关进行控制；还用于根据所述OTER监测模块的监测数据确定被监测光缆的故障信息。
具体地，所述多个光功率监测单元包括：第一光功率监测单元、第二光功率监测单元、第三光功率监测单元和第四光功率监测单元；所述第一光功率监测单元设在主光缆与第一光开关耦合的位置；所述第二光功率监测单元设在主光缆与第二光开关耦合的位置；所述第三光功率监测单元设在备用光缆与第一光开关耦合的位置；所述第四光功率监测单元设在备用光缆与第二光开关耦合的位置。
进一步地，所述第二光功率监测单元和第一光功率监测单元监测到主光缆上光脉冲的功率差值即为主光缆上的线路损耗；所述第四光功率监测单元和第三光功率监测单元监测到备用光缆上光脉冲的功率差值即为备用光缆上的线路损耗。
具体地，所述第一光开关、第二光开关均为2×2光开关。
具体地，所述OTDR模块具有信号发射端和信号接收端，所述信号发射端与第一光开关的输入端连接，所述信号接收端与第二光开关的输出端连接。
与上述智能光缆监测系统相对应的，本发明还提供了一种具有光缆保护功能的智能光缆监测方法，具体方法为：
当业务光脉冲在主光缆线路上传输时，OTDR模块接在备用光缆线路上；业务光脉冲经过第一光开关耦合进主光缆，再经过第二光开关传输至用户端；OTDR模块的信号发射端发射测试光脉冲，测试光脉冲经过第一光开关耦合进备用光缆，再经过第二光开关传输至OTDR模块的信号接收端；通过OTDR模块监测备用光缆的故障信息；通过第一光功率监测单元和第二光功率监测单元监测主光缆上业务光脉冲的功率损耗，若主光缆上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明主光缆线路出现故障；通过网管单元控制第一光开关和第二光开关动作，将业务光脉冲输入备用光缆，将测试光脉冲输入主光缆，将用户端与备用光缆的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端与主光缆的输出端连接；通过备用光缆传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测主光缆的故障信息；
当业务光脉冲在备用光缆线路上传输时，OTDR模块接在主光缆线路上；通过OTDR模块监测主光缆的故障信息；通过第三光功率监测单元和第四光功率监测单元监测备用光缆上业务光脉冲的功率损耗，若备用光缆上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明备用光缆线路出现故障；通过网管单元控制第一光开关和第二光开关动作，将业务光脉冲输入主光缆，将测试光脉冲输入备用光缆，将用户端与主光缆的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端与备用光缆的输出端连接；通过主光缆传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测备用光缆的故障信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第一光开关切换业务光脉冲和测试光脉冲的传输线路，当功率监测单元监测到主光缆/备用光缆上业务光的功率损耗大于预设值时，通过第一光开关切换业务光的传输路径，对业务光脉冲传输的信息进行保护；同时通过第二光开光切换OTDR模块的监测对象，实现了光缆线路的保护、监测同步运行；且本发明不需要单独对主光缆和备用光缆分别设置OTDR系统，亦可实现对主光缆和备用光缆线路的故障监测，极大地节省了运营成本。
附图说明
图1为本发明实施例1中业务光在主光缆线路上传输时智能光缆监测系统的结构示意框图；
图2为本发明实施例1中业务光在备用光缆线路上传输时智能光缆监测系统的结构示意框图；
图3为本发明实施例2中一种具有光缆保护功能的智能光缆监测方法的流程示意图；
图中：1、网管单元；2、第一光开关；3、第二光开关；4、主光缆；5、备用光缆；6、业务光发射器；7、信号发射端；8、用户端；9、信号接收端；10、第一光功率监测单元；11、第二光功率监测单元；12、第三光功率监测单元；13、第四光功率监测单元。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、2所示，本实施例提供了一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，包括：网管单元1、第一光开关2、第二光开关3、主光缆4、备用光缆5、OTDR模块以及多个光功率监测单元；所述第一光开关2、第二光开关3、OTDR模块、多个光功率监测单元分别与网管单元1连接；所述第一光开关2的两个输入端分别用于输入业务光脉冲和测试光脉冲；所述第一光开关2的两个输出端分别连接主光缆4和备用光缆5的输入端；所述主光缆4和备用光缆5的输出端分别连接第二光开关3的两个输入端；所述第二光开关3的两个输出端分别连接用户端8和OTDR模块的信号接收端9；所述多个光功率监测单元分别用于监测主光缆4或备用光缆5的线路损耗；所述OTDR模块用于监测主光缆4或备用光缆5的故障信息；所述第一光开关2用于切换主光缆4和备用光缆5的输入光脉冲，所述第二光开关3用于切换主光缆4和备用光缆5的输出路径。
具体地，所述网管单元1包括：控制电路和通讯单元；所述通讯单元用于接收OTDR模块的监测数据和多个光功率监测单元的监测数据；所述控制电路用于根据多个光功率监测单元的监测数据对第一光开关2和第二光开关3进行控制；还用于根据所述OTER监测模块的监测数据确定被监测光缆的故障信息。
具体地，所述多个光功率监测单元包括：第一光功率监测单元10、第二光功率监测单元11、第三光功率监测单元12和第四光功率监测单元13；所述第一光功率监测单元10设在主光缆4与第一光开关2耦合的位置；所述第二光功率监测单元11设在主光缆4与第二光开关3耦合的位置；所述第三光功率监测单元12设在备用光缆5与第一光开关2耦合的位置；所述第四光功率监测单元13设在备用光缆5与第二光开关3耦合的位置。
进一步地，所述第二光功率监测单元11和第一光功率监测单元10监测到主光缆4上光脉冲的功率差值即为主光缆4上的线路损耗；所述第四光功率监测单元13和第三光功率监测单元12监测到备用光缆5上光脉冲的功率差值即为备用光缆5上的线路损耗。
具体地，所述第一光开关2、第二光开关3均为2×2光开关，所述2×2光开关具有两路输入端口和两路输出端口，用于实现光路切换。
具体地，所述OTDR模块具有信号发射端7和信号接收端9，所述信号发射端7与第一光开关2的输入端连接，所述信号接收端9与第二光开关3的输出端连接；所述信号发射端7为脉冲激光器，用于发射测试光脉冲；所述OTDR模块为进行光纤故障定位的光时域反射仪。
实施例2
如图3所示，本实施例提供了一种具有光缆保护功能的智能光缆监测方法，具体方法为：
当业务光脉冲在主光缆4线路上传输时，OTDR模块接在备用光缆5线路上；由业务光发射器6发射的业务光脉冲经过第一光开关2耦合进主光缆4，再经过第二光开关3传输至用户端8；OTDR模块的信号发射端7发射测试光脉冲，测试光脉冲经过第一光开关2耦合进备用光缆5，再经过第二光开关3传输至OTDR模块的信号接收端9；通过OTDR模块监测备用光缆5的故障信息；通过第一光功率监测单元10和第二光功率监测单元11监测主光缆4上业务光脉冲的功率损耗，若主光缆4上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明主光缆4线路出现故障；通过网管单元1控制第一光开关2和第二光开关3动作，将业务光脉冲输入备用光缆5，将测试光脉冲输入主光缆4，将用户端8与备用光缆5的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端9与主光缆4的输出端连接；通过备用光缆5传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测主光缆4的故障信息；
当业务光脉冲在备用光缆5线路上传输时，OTDR模块接在主光缆4线路上；由业务光发射器6发射的业务光脉冲经过第一光开关2耦合进备用光缆5，再经过第二光开关3传输至用户端8；OTDR模块的信号发射端7发射测试光脉冲，测试光脉冲经过第一光开关2耦合进主光缆4，再经过第二光开关3传输至OTDR模块的信号接收端9；通过OTDR模块监测主光缆4的故障信息；通过第三光功率监测单元12和第四光功率监测单元13监测备用光缆5上业务光脉冲的功率损耗，若备用光缆5上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明备用光缆5线路出现故障；通过网管单元1控制第一光开关2和第二光开关3动作，将业务光脉冲输入主光缆4，将测试光脉冲输入备用光缆5，将用户端8与主光缆4的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端9与备用光缆5的输出端连接；通过主光缆4传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测备用光缆5的故障信息；从而起到业务光传输连续的保护作用和对故障光缆线路的监测作用。
具体地，第一光功率监测单元10监测到主光缆4上光脉冲的功率为P1，第二光功率监测单元11监测到主光缆4上光脉冲的功率为P2，第三光功率监测单元12监测到备用光缆5上光脉冲的功率为P3，第四光功率监测单元13监测到备用光缆5上光脉冲的功率为P4；功率损耗预设值为P0；若P2-P1>P0或P4-P3>P0，则通过网管单元1控制第一光开关2和第二开关动作，切换业务光和测试光的传输路径。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，包括：网管单元、第一光开关、第二光开关、主光缆、备用光缆、OTDR模块以及多个光功率监测单元；所述第一光开关、第二光开关、OTDR模块、多个光功率监测单元分别与网管单元连接；所述第一光开关的两个输入端分别用于输入业务光脉冲和测试光脉冲；所述第一光开关的两个输出端分别连接主光缆和备用光缆的输入端；所述主光缆和备用光缆的输出端分别连接第二光开关的两个输入端；所述第二光开关的两个输出端分别连接用户端和OTDR模块的信号接收端；所述多个光功率监测单元分别用于监测主光缆或备用光缆的线路损耗；所述OTDR模块用于监测主光缆或备用光缆的故障信息；所述第一光开关用于切换主光缆和备用光缆的输入光脉冲，所述第二光开关用于切换主光缆和备用光缆的输出路径。
2.根据权利要求1所述的一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，所述网管单元包括：控制电路和通讯单元；所述通讯单元用于接收OTDR模块的监测数据和多个光功率监测单元的监测数据；所述控制电路用于根据多个光功率监测单元的监测数据对第一光开关和第二光开关进行控制；还用于根据所述OTER监测模块的监测数据确定被监测光缆的故障信息。
3.根据权利要求1所述的一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，所述多个光功率监测单元包括：第一光功率监测单元、第二光功率监测单元、第三光功率监测单元和第四光功率监测单元；所述第一光功率监测单元设在主光缆与第一光开关耦合的位置；所述第二光功率监测单元设在主光缆与第二光开关耦合的位置；所述第三光功率监测单元设在备用光缆与第一光开关耦合的位置；所述第四光功率监测单元设在备用光缆与第二光开关耦合的位置。
4.根据权利要求3所述的一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，所述第二光功率监测单元和第一光功率监测单元监测到主光缆上光脉冲的功率差值即为主光缆上的线路损耗；所述第四光功率监测单元和第三光功率监测单元监测到备用光缆上光脉冲的功率差值即为备用光缆上的线路损耗。
5.根据权利要求1所述的一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，所述第一光开关、第二光开关均为2×2光开关。
6.根据权利要求1所述的一种具有光缆保护功能的智能光缆监测系统，其特征在于，所述OTDR模块具有信号发射端和信号接收端，所述信号发射端与第一光开关的输入端连接，所述信号接收端与第二光开关的输出端连接。
7.一种具有光缆保护功能的智能光缆监测方法，基于权利要求1至6任一项所述的智能光缆监测系统，其特征在于：
当业务光脉冲在主光缆线路上传输时，OTDR模块接在备用光缆线路上；业务光脉冲经过第一光开关耦合进主光缆，再经过第二光开关传输至用户端；OTDR模块的信号发射端发射测试光脉冲，测试光脉冲经过第一光开关耦合进备用光缆，再经过第二光开关传输至OTDR模块的信号接收端；通过OTDR模块监测备用光缆的故障信息；通过第一光功率监测单元和第二光功率监测单元监测主光缆上业务光脉冲的功率损耗，若主光缆上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明主光缆线路出现故障；通过网管单元控制第一光开关和第二光开关动作，将业务光脉冲输入备用光缆，将测试光脉冲输入主光缆，将用户端与备用光缆的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端与主光缆的输出端连接；通过备用光缆传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测主光缆的故障信息；
当业务光脉冲在备用光缆线路上传输时，OTDR模块接在主光缆线路上；通过OTDR模块监测主光缆的故障信息；通过第三光功率监测单元和第四光功率监测单元监测备用光缆上业务光脉冲的功率损耗，若备用光缆上业务光脉冲的功率损耗大于预设值，则说明备用光缆线路出现故障；通过网管单元控制第一光开关和第二光开关动作，将业务光脉冲输入主光缆，将测试光脉冲输入备用光缆，将用户端与主光缆的输出端连接，将OTDR模块的信号接收端与备用光缆的输出端连接；通过主光缆传输业务光脉冲，通过OTDR模块监测备用光缆的故障信息。
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