CN1115380A - 光纤自动测试及警报系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤自动测试及警报系统，目的在于自动监测光纤的特性、劣化及故障等现象，本系统主要是通过光时域反射器OTDR(Optical Time Domain Reflectrometer)和光切换器(Multi-channel Fiberoptic Switch)，在不影响及不干扰光终端机的传送品质的前提下，测量光纤各项特性。

Description

光纤自动测试及警报系统

本发明涉及一种光纤自动测试及警报系统，目的在于自动监测光纤的特性、劣化及故障等现象，本系统主要是通过光时域反射器OTDR(Optical Time Domain Reflectrometer)和多路光切换器(Multi-channel Fiberoptic Switch)，在不影响及不干扰光终端机的传送品质的前提下，测量光纤各项特性。

目前在处理信息量日益扩大及传送速率快的要求下，光缆使用在全世界通信网路中日益重要，因此光纤在布放施工或未来长期使用过程中，无法再单靠过去一些检验测试方法测量光纤的多项特性，为了避免人为的疏失，及为了能够由监控中心快速确实地测试监控，经多年累积经验设计了本系统。

本发明的主要目的在于提供一种能够进行光纤自动测试及即时光纤测试的光纤自动测试及警报系统，以期能自动监视光纤的品质、特性、劣化以及故障等现象，且能促进整体光纤测试作业自动化，并在发生问题时可发出警告信号。

本发明的次要目的在于提供一种具有警报功能、报表打印及管理、安全管理系统与远端遥控监测功能的光纤自动测试及警报系统。

本发明的又一目的在于提供一种人机对话易于操作以及活线(传输中的光纤)与空线(尚未使用的光纤)监测的光纤自动测试及警报系统。

本发明自动测试及警报系统，包括：

光纤测试单元：利用光纤内的散射及反射原理，在光纤的一端测量光纤的传输损耗及接续损耗等参数，并可供测量光纤长度及光纤断裂点位置；

光切换器：利用切换原理在来自后述的数据采集器的设定数据的控制下，选择光通道，将所述光纤测试单元的输出光自动切换到各待测光纤芯线，具有自动切换到各待测光纤芯线的功能；

多路分光器：使来自所述的光切换器的二条不同的光波信号进入同一光纤芯线，或使同一光纤芯线中同时存在的二条光信号分为二条独立的不同波长的光信号；

光终端机：用于以光调制信号发送和接收光信号；

光滤波器：位于所述的光终端机的输出端(Tx)或输入端(Rx)，用于避免由所述光纤测试单元发射的光源光干扰到后述的光终端机传送信号而造成误码；

光终端箱：用于整理和收容机房与户外光纤间信号连接的光纤跳接线或光纤引线的配线箱；

光缆或光纤：用于载送光信号的波导介质；

数据采集器：可连接控制所述的光纤测试单元及所述的光切换器，共有两组数据采集器并联作业同时记录数据；

警告控制盒：与所述的数据采集器相连，当光纤有异常情况发生时，所述的数据采集器接收信号后通知该警告控制盒发出警告；

智能终端机：可连接所述的数据采集器、显示记录装置、数据传输机等，监测数据通过所述数据采集器，将结果送至显示记录装置，或通过后述的数据传输机传送到远端设备；

显示记录装置：用于给出监测结果；

输入装置：用于对所述智能终端输入数据或指令；

数据传输机：包括调制解调器，传送数据到远端终端设备。

为了易于了解本发明的光纤自动测试及警报系统的功能，参照以下的附图以及图号来说明本发明的实施例。

附图部分

图1是表示本发明的光纤自动测试及警报系统的系统框图。

图号部分

1……光纤测试单元   2……光切换器

3……多路分光器     4……光滤波器

5……光终端机       6……光终端箱

7……光缆或是光纤   8-1……数据采集器

8-2……数据采集器   9……警报控制盒

10……智能终端      11……打印机

12……鼠标          13……数据传输机

14……远端终端机

图1是本发明的光纤自动测试及警报系统的系统框图。

本系统的构成部分主要包括以下的装置：

光纤测试单元1

即光时域反射器OTDR(optical Time Domain Reflectromet-er)，主要功能是利用光纤内的散射反射原理，在光纤的一端测量光纤的传输损耗及接续损耗等参数，并可供测量光纤长度及光纤断裂点位置。

光切换器2

利用切换(switch)原理选择光通道，在来自数据采集器8的设定数据的控制下，将光纤测试单元1的输出光波自动切换至各待测光纤芯线，具有自动切换至各待测光纤芯线的功能，具有GPIB及RS-232接口，可由电脑控制作自动测试。

多路分光器(Wavelength Division Multiplexing)3

简称WDM，为光耦合器的一种，属于光无源元件，主要的功能是使来自光切换器的二条不同的光波信号(一般为1310nm及1550nm波长的信号)进入同一光纤芯，或将同一光纤芯中同时存在的二种光信号分开为二条独立的不同波长的光信号。有了WDM才能利用OTDR去监测传送中的光纤，即活线监测。

光滤波器4

避免因光纤测试单元1 OTDR所发射的光源反射干扰到光终端5传送信号而造成误码，有时必需在光终端机5输出端(Tx)及输入端(Rx)安装光滤波器4，滤掉与所传输光波波长不同的光信号。

光终端机5

发送及接收光信号的终端设备，以光调制信号传送，为光纤通信极重要的设备，一般用于发送或接收数据、影像、声音等信号。

光终端箱6

整理和收容机房与户外光纤间光信号连接的光纤跳接线或光纤引线的配线箱，光终端箱6放置的位置在机房，位于光终端机5的附近，以连接光终端机5的信号到户外光缆，主要为收容繁多的连接线，另一目的为美观、容易整理及方便测试。

光缆(Optical cable)或光纤(Optical fiber)7

集合多根光纤即成光缆7，是载送光信号的波导介质，光缆7外形如电缆，而光纤本身非常纤细，频带很宽可以载送容量非常大的信号，且不受干扰，具有许多优点已慢慢取代传统电缆。

数据采集器8

即工业用电脑，可连接控制光纤测试单元1及光切换器2，做全天候操作，两组数据采集器8-1和8-2并联作业同时记录数据，平时由一组作业，另一组备援，具有GP工B及RS-232连接仪器及外部设备，并将数据送入智能终端10。

警报控制盒9

即警报告警的控制盒，与数据采集器8相连，当光纤有异常情况发生时，数据采集器8接收讯息，马上通知警报控制盒9发出声音告警。

智能终端机10

即一般的电脑，可连接数据采集器8、打印机11、数据传输机13等，监测数据结果通过数据采集器8进入智能终端机10，将结果送给打印机11印出，或通过数据传输机13传送到远端设备14。

打印机11

打印用。

鼠标12

配合电脑用的设备。

数据传输机13

主要包括调制解调器，将来自智能终端机10的数据信息传送到远端的设备。

远端终端机14

即放置在远端的电脑设备。

而本系统的放置位置是在光纤传输机房内，介于光终端机5与光终端箱6之间做活线以及空线光纤监测。其监测原理是利用与光终端机5所用传送光的波长不同的光进行监测，如光终端机5传送的光波长为1310nm，则监测的光源波长为1550nm，如果光终端机5传送的光波为1550nm，则监测的光源波长为1310nm，利用不同波长的光主要是为了避免传送信号受到干扰。

而本光纤自动测试及警报系统具有测试、记录、打印、查询及警告等多项功能，以维持光纤品质的稳定。实施情形如下：

本系统主要是通过作为光纤测试单元的光时域反射器OTDRl(Optical Time Domain Reflectrometer)和多种光切换器2(Multi-channel Fiberoptic Switch)，在不影响及不干扰光终端机5、5的传送品质下，测量光纤各项特性。

数据采集器8负责监控光时域反射器1和光切换器2，自动监测使用中的光纤，并不影响光终端机5、5的传送，采用独立作业方式，记录数据，并采用两组数据采集器8-1、8-2并联作业同时记录数据，平时由一组数据采集器作业，另一组备援，若采集器8发生故障时，由警报控制盒9控制蜂鸣器发出警报声且警示灯亮，使用者按确认键后，声响停止。依使用者设定手动或自动方式，由备援机继续执行，警示灯才停止闪烁，采用线路模板组合方式，以便维修、更换及扩充。

智能终端机10是通过数据采集器8读取和设定光时域反射器OTDR 1的数据与参数，提供的主要功能有周期性测试、即时测试、原始数据的储存、报表管理、系统安排管理、警报系统管理，即使停机，数据采集器仍然运转中，随时修复再连线执行，会自动接上原来的工作，不会中断，可以继续监控，属于智能型的设备，另外可以通过数据传输机(MODEM)13和远端终端机14连线，传送数据至远端，或接受远端遥控命令，当和远端电脑连线拨号通讯失败时，会一直拨到接通为止。

远端终端机14通过数据传输机(MODEM)13和智能终端机10连线，设定数据终端机或读取终端机目前的数据，提供的主要功能有实时测试、报表管理、系统安全管理、警报系统管理，即使停机，终端机仍然运转，随时修复再连线执行，系统会自动接上原来的工作，不会中断，可以继续监控，当和智能终端机10拨号通讯失败时，会一直拨到接通为止，并且发出警告。

根据本发明的光纤自动测试以及警报系统可以获得以下功能：

1、光纤自动测试

此系统提供使用者，在任意时间可选择一光缆芯号码，可以LSA(最小均方值)方式测试该芯线光缆，此时系统会将原始数据与当前数据以不同颜料曲线显示出来，以利比较，且可印出此表。

2、实时光缆测试

系统自动监测使用中的光缆，并不影响光终端机的传输，且可设定自动测试周期及每日欲记录的时间。当系统或光缆发生故障时，会自动启动警报系统，而且智能终端也会自动显示状态。

3、原始数据的储存

系统提供新光缆线路设立或故障维护之后，重新更新原始数据，而当硬盘容量不足时，会发出警报。

4、报表管理

系统提供或设定打印日、周、月、年中文报表，并可以通过数据传输机将信息传送至远端终端机的打印机打印。

5、系统安全管理

为维护系统的安全，使用者需先将识别码输入，才能操作使用本系统。系统识别码分为：一般使用识别码及系统管理识别码。

6、自动报警

系统对于光纤可设定次要临界值及主要临界值。在系统测试过程中，若超过临界值，智能终端荧幕上分别以黄色和红色显示预警，且警报灯会启动闪光及蜂鸣器发出警报声，以表示警告；同时可将警报信息立即传送至指定点打印，并以声音告警。

7、远端遥控监测

本系统可透过数据传输机多方自动拨接，亦可由远方下述指令；当电脑连线拨号失败，系统会一直拨到接通为止。

8、全自动备援

本系统除遇火灾或不可抗拒外力致使停机外，系统的数据采集器会自动备援继续运作，待修复后自动切换回主数据采集器运作。

9、荧幕自动保护

系统对于智能终端机的荧幕，可设定时间使之自动关闭，以达到荧幕延长寿命功能。

10、人机对话易操作

系统的接口采用中文化显示设计，可使用鼠标操作，以方便使用者的操作，并提供多种中文输入法。

11、故障、维护、警报历史

系统提供故障、维护、警报历史的打印、查询、建档等功能，以利日后资料参考的依据。

12、档案管理

系统具备硬盘管理功能，当系统的硬盘饱和时，系统会自动预警，告知系统管理者处理档案备份等指令。

综上所述，本发明确能自动监视光纤的品质、特性、劣化以及故障，可在不干扰光终端机的传送品质的情况下，测量光纤各项特性。

Claims (5)

1、一种光纤自动测试及警报系统，其特征在于包括：

光纤测试单元：利用光纤内的散射及反射原理，在光纤的一端测量光纤的传输损耗及接续损耗等参数，并可供测量光纤长度及光纤断裂点位置；

光切换器：利用切换原理在来自后述的数据采集器的设定数据的控制下，选择光通道，将所述光纤测试单元的输出光自动切换到各待测光纤芯线，具有自动切换到各待测光纤芯线的功能；

多路分光器：使来自所述的光切换器的二条不同的光波信号进入同一光纤芯线，或使同一光纤芯线中同时存在的二条光信号分为二条独立的不同波长的光信号；

光终端机：用于以光调制信号发送和接收光信号；

光滤波器：位于所述的光终端机的输出端(Tx)或输入端(Rx)，用于避免由所述光纤测试单元发射的光源光干扰到后述的光终端机传送信号而造成误码；

光终端箱：用于整理和收容机房与户外光纤间信号连接的光纤跳接线或光纤引线的配线箱；

光缆或光纤：用于载送光信号的波导介质；

数据采集器：可连接控制所述的光纤测试单元及所述的光切换器，共有两组数据采集器并联作业同时记录数据；

警告控制盒：与所述的数据采集器相连，当光纤有异常情况发生时，所述的数据采集器接收信号后通知该警告控制盒发出警告；

智能终端机：可连接所述的数据采集器、显示记录装置、数据传输机等，监测数据通过所述数据采集器，将结果送至显示记录装置，或通过后述的数据传输机传送到远端设备；

显示记录装置：用于给出监测结果；

输入装置：用于对所述智能终端输入数据或指令；

数据传输机：包括调制解调器，传送数据到远端终端设备。

2、如权利要求1所述的光纤自动测试及警报系统，所述光纤测试单元为一光时域反射器。

3、如权利要求1所述的光纤自动测试及警报系统，所述多路分光器是一种耦合器，属于光无源元件，而上述二条光波信号可为1310nm及1550nm波长的光信号。

4、如权利要求1所述的光纤自动测试及警报系统，可在光终端机输出端与输入端安装光滤波器以滤掉与所传输的光波波长不同的光信号。

5、如权利要求1至4所述的光纤自动测试及警报系统，还包括一远端终端机，它通过数据传输机与智能终端机连接，用于设定数据给所述终端机或读取所述终端机。

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