CN110753163B - 用于光网络终端voip功能模块的保护装置及其方法 - Google Patents

用于光网络终端voip功能模块的保护装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，包括控制电路模块、可控开关、网关芯片、语音芯片、串联电阻、电话线连接器和语音功能硬复位按钮，所述的可控开关分别与语音芯片和电话线连接器通过信号线相连接，所述的控制电路模块分别与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，控制电路模块用于检测电压和电流信号。本发明还涉及一种实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制方法。采用了本发明的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法，避免了VOIP电话在受到强干扰信号时被烧毁或损坏的问题，同时向用户传递VOIP电话出现异常的信息，并能接收用户控制VOIP开启或关闭的指令，进一步提高的装置的可靠性和智能性，应用范围广泛。

Description

用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及光网络终端领域，具体是指一种用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法。
背景技术
无源光网络技术PON(Passive Optical Network：无源光纤网络)是一种点到多点的光接入技术，是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介，具有数据、语音(VOIP)及视频的综合业务接入功能。网络电话又称为VOIP(互联网协议语音技术)电话，是通过互联网直接拨打对方固定电话和手机，资费比用传统电话拨打便宜，通话质量清晰，与传统电话相比当前VOIP电话市场占有率已经非常高。
基于PON网络终端的VOIP电话一般应用场景为室内型，电话线不会裸露在室外，很少受到高能量脉冲、差模/共模杂讯和高电压等干扰，如干扰发生一般是出现了异常状况。当前的保护方法是沿用了传统电话的保护方法，如图1所示，是从支持室外型电话发展而来的，具体是通过在电路中增加过电压和过电流保护电路，达到产品需要遵循的规范标准，出现的干扰信号在设计标准范围内保护电路可以恢复功能，如发生的干扰信号超过了设计标准，电路依然有失效或烧毁的风险，且是一种被动保护方式，出现异常后用户不会及时获知。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足可靠性、智能性、适用范围较为广泛的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法。
为了实现上述目的，本发明的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法如下：
该用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其主要特点是，所述的装置包括控制电路模块、可控开关、网关芯片、语音芯片、串联电阻、电话线连接器和语音功能硬复位按钮，所述的可控开关分别与语音芯片和电话线连接器通过信号线相连接，所述的控制电路模块分别与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，控制电路模块用于检测电压和电流信号。
较佳地，所述的控制电路模块包括：
软复位单元，与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，用于设定任意时间的软复位功能；
侦测单元，与所述的语音功能硬复位按钮和串联电阻相连接，用于侦测电路上的电压和电流；
异常信息传递单元，与所述的网关芯片相连接，用于向网关芯片传递异常信息；
网关芯片命令单元，与所述的网关芯片相连接，用于接收网关芯片开启或关闭的命令；
可控开关控制单元，与所述的可控开关相连接，用于控制可控开关的连通或断开信号。
较佳地，所述的语音功能硬复位按钮为短路或断路状态信号发生器。
较佳地，所述的可控开关为2路可通过信号控制连接或断开状态的开关。
较佳地，所述的串联电阻为2颗49.9欧姆电阻。
该利用上述装置实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的控制电路模块检测电话线电路上的电压和电流；
(2)所述的控制电路模块判断电话线电路上的电压和电流是否大于阀值，如果是，则电话线电路收到外界异常信号干扰，可控开关断开；否则，继续步骤(3)；
(3)所述的控制电路模块控制电话线电路上的电压和电流值为正常范围，继续步骤(1)；
(4)所述的控制电路模块通过网关芯片将VOIP电话异常信息传递至用户，同时软复位单元开始计时工作；
(5)判断用户是否复位VOIP电话功能，如果是，则继续步骤(6)；否则，可控开关保持断开状态，直至软复位单元的计时时间结束，VOIP电话功能重新开启；
(6)通过手机向光网络终端装置发送开启命令，或通过光网络终端装置上的硬复位按钮复位VOIP电话功能。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)所述的控制电路模块初始化装置；
(3.2)所述的实时检测电话线电路的电压和电流，同时在控制电路模块内部配置一个电流门限值和一个电压门限值；
(3.3)判断是否控制电路模块读取到的检测电流小于电流门限值且检测电压小于电压门限值，如果是，则电话线电路的电压和电流为正常工作值，继续步骤(1)；否则，继续步骤(3.1)。
采用了本发明的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法，避免了VOIP电话在受到强干扰信号时被烧毁或损坏的问题，同时向用户传递VOIP电话出现异常的信息，并能接收用户控制VOIP开启或关闭的指令，进一步提高的装置的可靠性和智能性，应用范围广泛。
附图说明
图1为现有技术的光网络终端装置的VOIP功能保护结构。
图2为本发明的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置的结构示意图。
图3为本发明的实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其中包括控制电路模块、可控开关、网关芯片、语音芯片、串联电阻、电话线连接器和语音功能硬复位按钮，所述的可控开关分别与语音芯片和电话线连接器通过信号线相连接，所述的控制电路模块分别与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，控制电路模块用于检测电压和电流信号。
作为本发明的优选实施方式，所述的控制电路模块包括：
软复位单元，与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，用于设定任意时间的软复位功能；
侦测单元，与所述的语音功能硬复位按钮和串联电阻相连接，用于侦测电路上的电压和电流；
异常信息传递单元，与所述的网关芯片相连接，用于向网关芯片传递异常信息；
网关芯片命令单元，与所述的网关芯片相连接，用于接收网关芯片开启或关闭的命令；
可控开关控制单元，与所述的可控开关相连接，用于控制可控开关的连通或断开信号。
作为本发明的优选实施方式，所述的语音功能硬复位按钮为短路或断路状态信号发生器。
作为本发明的优选实施方式，所述的可控开关为2路可通过信号控制连接或断开状态的开关。
作为本发明的优选实施方式，所述的串联电阻为2颗49.9欧姆电阻。
本发明的该利用上述装置实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制方法，其中包括以下步骤：
(1)所述的控制电路模块检测电话线电路上的电压和电流；
(2)所述的控制电路模块判断电话线电路上的电压和电流是否大于阀值，如果是，则电话线电路收到外界异常信号干扰，可控开关断开；否则，继续步骤(3)；
(3)所述的控制电路模块控制电话线电路上的电压和电流值为正常范围，继续步骤(1)；
(3.1)所述的控制电路模块初始化装置；
(3.2)所述的实时检测电话线电路的电压和电流，同时在控制电路模块内部配置一个电流门限值和一个电压门限值；
(3.3)判断是否控制电路模块读取到的检测电流小于电流门限值且检测电压小于电压门限值，如果是，则电话线电路的电压和电流为正常工作值，继续步骤(1)；否则，继续步骤(3.1)；
(4)所述的控制电路模块通过网关芯片将VOIP电话异常信息传递至用户，同时软复位单元开始计时工作；
(5)判断用户是否复位VOIP电话功能，如果是，则继续步骤(6)；否则，可控开关保持断开状态，直至软复位单元的计时时间结束，VOIP电话功能重新开启；
(6)通过手机向光网络终端装置发送开启命令，或通过光网络终端装置上的硬复位按钮复位VOIP电话功能。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(6.1)所述的控制电路模块初始化装置；
(6.2)所述的实时检测电话线电路的电压和电流，同时在控制电路模块内部配置一个电流门限值和一个电压门限值；
(6.3)判断是否控制电路模块读取到的检测电流小于电流门限值且检测电压小于电压门限值，如果是，则电话线电路的电压和电流为正常工作值；否则，继续步骤(6.1)。
本发明的具体实施方式中，本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供更适合室内型PON网络终端的VOIP电话的保护方法及装置，且由于是物理断开防护，可防护级别远超当前的规范标准，同时将异常情况传递给用户，达到信息交互功能。
如图2所示，本发明的一种光网络终端VOIP功能模块的保护方法及装置，基于硬件和软件相结合的方法来对装置起到保护作用。
该一种光网络终端VOIP功能模块的保护方法及装置，其主要特点是，装置包括网关芯片(PON MAC/CPU)、语音芯片、串联电阻、可控开关、控制电路模块、电话线连接器(RJ11)以及语音功能硬复位按钮，可控开关分别与语音芯片以及电话线连接器(RJ11)通过TIP/RING两根信号线相连接，控制模块分别与网关芯片、语音功能硬复位按钮以及串联电阻两端相连接。控制电路模块用以检测TIP/RING(电话线电路)上的电压和电流信号，当检测到的电压或电流信号大于阀值时，TIP/RING电路收到外界异常信号干扰，当检测到的电压或电流信号小于阀值时，TIP/RING电路上信号传输正常。
控制电路模块为单片机，包括TIP/RING电路上的电压和电流侦测功能、可设定任意时间的软复位功能、可控开关功能、接收硬复位按钮功能、向网关芯片传递异常信息功能、接收网关芯片开启或关闭的命令功能、控制可控开关的连通或断开信号功能。
串联电阻为2颗49.9欧姆电阻。可控开关为2路可通过信号控制连接或断开状态的开关。语音功能硬复位按钮为短路或断路状态信号发生器。手机APP为一种软件程序，可以与因特网交互传递信息。
如图3所示，本发明还涉及一种实现光网络终端装置的VOIP功能模块的保护方法，其主要特点是，方法包括以下步骤：
(1)控制模块检测TIP/RING电路上的电压和电流；
(2)控制模块判断TIP/RING电路上的电压和电流是否大于阀值；
(3)如果TIP/RING电路上的电压或电流不大于阀值，则控制电路控制TIP/RING电路上的电压和电流值为正常范围，则继续步骤(1)；
(4)如果TIP/RING电路上的电压或电流大于阀值，则TIP/RING电路收到外界异常信号干扰；
(5)控制模块检测TIP/RING电路收到外加异常信号干扰，可控开关断开；
(6)控制模块通过网关芯片向因特网将VOIP电话异常信息传递给用户，同时可设定时间的软复位功能模块开始计时工作；
(7)用户通过手机APP收到的VOIP电话的异常信息判断问题的严重性，确定是否复位VOIP电话功能；
(8)如果用户不复位VOIP电话功能，则用户无需做任何动作，可控开关会持续保持断开状态，直至软复位功能用户预先设定的时间计时结束，可控开关才会连通，VOIP电话功能重新开启；
(9)如果用户确定要复位VOIP电话功能，则用户可以通过手机APP向光网络终端装置发送开启命令，或通过光网络终端装置上的硬复位按钮复位VOIP电话功能。
控制电路控制TIP/RING电路的电压和电流为正常值，具体为：
控制电路控制初始化装置。
控制模块可以实时的检测TIP/RING电路的电压和电流，同时在控制模块内部可配置一个电流门限值Ilimit，以及一个电压门限值Vlimit。
电流门限值Ilimit和电压门限值Vlimit是由实际测试而来的经验值。根据产品发货国家和地区不同值会有差异，不同型号VOIP语音芯片所能承受的极限电压或电流值也不同，如国内正常语音传输最大电压为90V，北美地区为140V，一般取值范围介于VOIP语音信号正常传输最大电压/电流值与VOIP语音芯片所能承受的极限电压/电流值的两者之间(这个要根据实际项目测试得出，如一般为|Ilimit|＝500mA～1000mA，|Vlimit|＝200V～300V中取值)。在实际应用时，VOIP语音传输信号的电压绝对值小于150V、电流绝对值小于400mA。因此，当控制模块读取到的检测电流小于Ilimit、检测电压小于Vlimit时，就把TIP/RING电路电压和电流判断为正常工作值。
增加向用户手机APP传递VOIP电话出现异常的信息功能，并能接收用户控制VOIP开启或关闭的指令功能，可以增强装置信息的及时交互性、智能性、安全性。
采用了本发明的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置及其方法，避免了VOIP电话在受到强干扰信号时被烧毁或损坏的问题，同时向用户传递VOIP电话出现异常的信息，并能接收用户控制VOIP开启或关闭的指令，进一步提高的装置的可靠性和智能性，应用范围广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其特征在于，所述的装置包括控制电路模块、可控开关、网关芯片、语音芯片、串联电阻、电话线连接器和语音功能硬复位按钮，所述的可控开关分别与语音芯片和电话线连接器通过信号线相连接，所述的控制电路模块分别与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，控制电路模块用于检测电压和电流信号；
所述的控制电路模块包括：
软复位单元，与所述的网关芯片、语音功能硬复位按钮和串联电阻两端相连接，用于设定任意时间的软复位功能；
侦测单元，与所述的语音功能硬复位按钮和串联电阻相连接，用于侦测电路上的电压和电流；
异常信息传递单元，与所述的网关芯片相连接，用于向网关芯片传递异常信息；
网关芯片命令单元，与所述的网关芯片相连接，用于接收网关芯片开启或关闭的命令；
可控开关控制单元，与所述的可控开关相连接，用于控制可控开关的连通或断开信号；
所述的装置通过以下步骤实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制：
（1）所述的控制电路模块检测电话线电路上的电压和电流；
（2）所述的控制电路模块判断电话线电路上的电压和电流是否大于阀值，如果是，则电话线电路收到外界异常信号干扰，可控开关断开；否则，继续步骤（3）；
（3）所述的控制电路模块控制电话线电路上的电压和电流值为正常范围，继续步骤（1）；
（4）所述的控制电路模块通过网关芯片将VOIP电话异常信息传递至用户的手机APP上，同时软复位单元开始计时工作；
（5）判断用户是否复位VOIP电话功能，如果是，则继续步骤（6）；否则，可控开关保持断开状态，直至软复位单元的计时时间结束，VOIP电话功能重新开启；
（6）通过手机向光网络终端装置发送开启命令实现复位VOIP电话功能。
2.根据权利要求1所述的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其特征在于，所述的语音功能硬复位按钮为短路或断路状态信号发生器。
3.根据权利要求1所述的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其特征在于，所述的可控开关为2路可通过信号控制连接或断开状态的开关。
4.根据权利要求1所述的用于光网络终端VOIP功能模块的保护装置，其特征在于，所述的串联电阻为2颗49.9欧姆电阻。
5.一种利用权利要求1所述的装置实现针对光网络终端VOIP功能模块的保护控制方法，其特征在于，所述的步骤（3）具体包括以下步骤：
（3.1）所述的控制电路模块初始化装置；
（3.2）实时检测电话线电路的电压和电流，同时在控制电路模块内部配置一个电流门限值和一个电压门限值；
（3.3）判断是否控制电路模块读取到的检测电流小于电流门限值且检测电压小于电压门限值，如果是，则电话线电路的电压和电流为正常工作值，继续步骤（1）；否则，继续步骤（3.1）。
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