CN111817777A - 闲置光纤资源在线监测系统 - Google Patents

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严成
陈建平
周振扬
岳志田
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Abstract

本发明涉及光纤检测设备技术领域，特别地，涉及一种闲置光纤资源在线监测系统，包括检测通信分机、数据采集前置机、数据库服务器，以及WEB服务器；所述检测通信分机用于定时启动在线光纤检测和接收光纤检测数据并进行数据上报；所述数据采集前置机与检测通信分机连接，用以接收检测通信分机上报的数据；所述数据库服务器与数据采集前置机连接，用以将数据采集前置机接收的数据写入数据库服务器。所述WEB服务器与数据库服务器连接，供客户端查询访问。本发明可以通过检测通信分机定期的在线检测，对闲置光纤进行自动检测，并将检测数据写入数据库服务器，并且设置WEB服务器，如此后续只需操作客户端通过浏览器便可进行查询访问数据。

Description

闲置光纤资源在线监测系统
技术领域
本发明涉及光纤检测设备技术领域，特别地，涉及一种闲置光纤资源在线监测系统。
背景技术
随着光纤通信的迅猛发展，光纤线路需求日益增多，通信运营商每年都要新铺设大量光缆。由于光缆铺设前期技术受限并未实现科学的光纤路由管理，造成光纤线路路由不够清晰，很多线路由于信息不准确无法使用，日积月累出现大面积的闲置光纤资源，形成庞大的光缆“哑资源”网络，造成极大的资源浪费。
目前通信运营商针对大面积光缆“哑资源”再利用的解决方案，主要依靠人工摸排后重新建立手工台账以及更新电脑台账，但是无法做到实时更新数据，几乎每年都要重复摸排一次，耗费大量人力和费用，工作效率非常低。人工排查主要依靠OTDR(光时域反射仪)监测设备以及光功率计、光源、光开关等设备采用数据检测的方法来摸排确认，无法实现对闲置光纤自动查找、动态监测的功能。
采用OTDR监测设备人工排查闲置光纤资源存在以下不足：耗费大量人力和费用、工作效率非常低，资源信息人工错误、信息无法及时更新、后期维护隐患大，无法实现自动检测、动态监测、信息优化。针对闲置光纤的管理迫切需要一个集自动监测、资源管理和数据管理于一体的智能光纤在线监测系统。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种闲置光纤资源在线监测系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
闲置光纤资源在线监测系统，包括检测通信分机、数据采集前置机、数据库服务器，以及WEB服务器；
所述检测通信分机用于定时启动在线光纤检测和接收光纤检测数据并进行数据上报；
所述数据采集前置机与检测通信分机连接，用以接收检测通信分机上报的数据；
所述数据库服务器与数据采集前置机连接，用以将数据采集前置机接收的数据写入数据库服务器。
所述WEB服务器与数据库服务器连接，供客户端查询访问。
进一步的，所述检测通信分机包括电源、MCU、数据接口、通讯模块、电源转换和控制电路，以及时钟芯片；
所述电源与电源转换和控制电路连接为检测通信分机供电；
所述数据接口与MCU连接，MCU通过数据接口接收光纤检测数据；
时钟芯片与MCU连接，通过时钟芯片设定的时间定时唤醒MCU；
MCU与通讯模块连接，MCU将检测数据通过通讯模块进行上报。
进一步的，所述电源为电池或太阳能电池；
进一步的，所述时钟芯片型号为SD3078芯片；
进一步的，所述检测通信分机还包括拨码配置开关排，其中所述拨码配置开关排与MCU连接，用以对检测通信分机进行功能和参数配置。
进一步的，所述通讯模块包括物联网模块或RJ45接口，其中所述物联网模块包括NB-LoT模块或4G模块或5G模块；MCU通过GPIOs与通讯模块相连；
其中所述物联网模块通过移动通信网络与数据采集前置机连接；
所述RJ45接口与数据采集前置机连接。
较之现有技术，本发明的优点在于：
本发明可以通过检测通信分机定时的在线检测，对闲置光纤进行自动检测，并将检测数据写入数据库服务器，并且设置WEB服务器，如此后续只需操作客户端通过浏览器便可进行查询访问数据。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为检测通信分机的结构框图。
附图标记：1、数据接口；2、通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例：
参照图1所示，本实施例提供一种闲置光纤资源在线监测系统，包括检测通信分机、数据采集前置机、数据库服务器，以及WEB服务器；
在本实施例中，所述检测通信分机用于定时启动在线光纤检测和接收光纤检测数据，并进行数据上报，具体的：
检测通信分机，包括电源、MCU、数据接口1、通讯模块2、电源转换和控制电路，以及时钟芯片，其中MCU可以采用stm32l431芯片。
数据接口1与MCU连接，在本实施例中数据接口1可以采用485接口芯片或CAN驱动电路。其中485接口芯片可以是MAX3485芯片；连接时，485接口IC或CAN驱动电路IC与MCU的IO口直接相连。
MCU通过数据接口1接收光纤检测数据，其中检测数据由检测装置发送，具体的，检测装置可以采用检测发送分机和检测接收分机。
将检测发送分机与光纤一端连接，检测接收分机与该光纤的另一端连接，并将检测发送分机和检测接收分机与数据接口1连接。
检测时，MCU通过数据接口1发启动指令给检测发送分机和检测接收分机；检测接收分机收到指令后开始数据编码，并通过光纤发送给检测接收分机；检测接收分机收到指令后开始接收光纤传输的编码数据并解码形成检测数据，最终将该检测数据通过数据接口1发送给MCU。
所述电源与电源转换和控制电路连接为检测通信分机供电，具体的，电源转换和控制电路可以采用DC/DC转换芯片HM2204D；电源内置于检测通信分机内，在本实施例中，电源可以采用电池，也可以是太阳能电池。基于无源设计理念，采用内置电源供电设计，降低工程项目的初建成本和后期的维护费用。
具体供电时，通过电源转换和控制电路，将电源分成3路供电：第一路为MCU和时钟芯片供电；第二路从电源电压转换一路可开关的稳压3.3V输出，为内部通讯模块2供电；第三路从电池电压转换1路可开关的稳压12V输出，为外接的检测发送分机和检测接收分机供电。
时钟芯片与MCU连接，通过时钟芯片设定的时间定时唤醒MCU，具体的时钟芯片采用SD3078芯片，时钟芯片的I2C与MCU的IO口直接相连，时钟芯片的定时唤醒的输出与MCU的中断响应的输入相连；工作时，当MCU完成检测过程后，MCU自动进入休眠状态；当时钟芯片设定的时间届满时，时钟芯片通过定时唤醒的输出来触发MCU的中断而唤醒MCU，使MCU再次进入工作状态。
现有的型号为SD3078的时钟芯片，其内置有温度检测电路和电池电量检测电路，从而可以通过温度检测电路来检测整个检测通信分机的温度环境，通过电池电量检测电路检测电源的电量。
MCU通过GPIOs(通用输入输出)与通讯模块2连接，MCU将检测数据通过通讯模块2进行上报；所述通讯模块2包括物联网模块和RJ45接口，其中所述物联网模块包括NB-LoT模块或4G模块或5G模块。
为了便于对检测通信分机进行功能和参数配置，本实施例中的检测通信分机还包括拨码配置开关排；所述拨码配置开关排与MCU连接，用以对检测通信分机进行功能和参数配置。
其中检测通信分机通过其内置的的通讯模块2与数据采集前置机连接，具体的，可以有三种路径可供选择。
第一种：RJ45接口通过局域网或Internet与数据采集前置机连接，通过局域网或Internet将检测通信分机的检测数据上报给数据采集前置机；数据库服务器通过局域网或Internet与数据采集前置机连接，通过局域网或Internet将数据采集前置机采集的数据写入数据库服务器。
第二种：物联网模块通过移动通信网络与公用物联网平台连接，公用物联网平台通过局域网或Internet与数据采集前置机连接；如此，通过移动通信网络将检测通信分机的检测数据传输给公用物联网平台，再由公用物联网平台通过局域网或Internet上报给数据采集前置机；数据库服务器通过局域网或Internet与数据采集前置机连接，通过局域网或Internet将数据采集机采集的数据写入服务器。
第三种：物联网模块通过移动通信网络和Internet，与数据采集前置机连接，如此移动通信网络和Internet网络将检测通信分机的检测数据传输给数据采集前置机；数据库服务器通过局域网或Internet与数据采集前置机连接，通过局域网或Internet将数据采集前置机采集的数据写入服务器。
检测通信分机上电或休眠唤醒后，物联网模块(NB-LoT、4G/5G)上线后从移动通信网络(或数据采集前置机)获得实时时钟保存到内置的时钟芯片，或通过RJ45从数据前置机获得时钟保存到时钟芯片内，作为唤醒的时钟依据。
检测通信分机通过数据采集前置机的确认数据下发的检测周期作为新的检测周期。
数据采集前置机连接数据库服务器，获取系统的硬件资料信息(检测通信分机、发送分机、光缆等)，处理从公用物联网平台或者从RJ45直接推送过来的上报数据(处理包含：协议解析、数据提取和转换、推送确认、数据确认等步骤)，得到电池电量检测数据、光纤接收成功及接收功率的数据，对光纤收发数据进行二次分析得到光纤断数据，并把各类数据写入数据库服务器
数据库服务器采用MYSQL，包含三类数据表：管理类(单位、用户、操作记录、参数配置等)、资料类(光交箱、机房、ODF架、光缆、闲置光纤、检测分机等)、数据类(光纤通断数据、电池电量自检数据等)。
WEB服务器通过局域网或Internet与数据库服务器连接，WEB服务器提供客户端通过浏览器进行访问，数据来自数据库服务器。
在本实施例中，系统可包含多台检测通信分机，一台检测通信分机可以接入多台检测发送分机和检测接收分机。
被检测的每一根光纤，一端接入检测发送分机，另一端接入检测接收分机。
检测过程：
S1、检测通信分机按设定的周期定时启动(主要依靠主控芯片和时钟芯片完成，前文已详细叙述，在此不再赘述)，启动后打开所接入的所有检测发送分机和所有检测接收分机的电源；检测发送分机和检测接收分机开始工作。
S2、检测通信分机通过数据接口1发启动指令给检测发送分机，检测发送分机收到指令后开始数据编码并通过光纤发送出去。此处的编码数据发到另一检测通信分机连接的检测接收机。
S3、检测通信分机通过数据接口1启动指令给检测接收分机，检测接收分机收到指令后开始接收光纤的编码数据并解码。此处的编码数据来自另一检测通信分机连接的检测发送分机。
S4、通信检测分机通过数据接口1查询接入的所有检测发送分机和所有检测接收分机的状态和数据；数据查询接收完毕或查询超时，检测通信分机关闭所接入的所有检测发送分机和所有检测接收分机的电源，打开内部的通讯模块2的电源，等待上线。
S5、检测通信分机把自身的电池电量数据、所连接的所有检测发送分机的发送状态数据、所连接的所有检测接收分机的接收数据，通过移动网络打包发到公用物联网平台(或数据采集前置机)，或通过RJ45直接发到数据前置机。
S6、公用物联网平台收到检测通信分机的报文后通过http协议推送给数据采集前置机，或数据采集前置机收到检测通信分机的报文后直接返回确认报文。
S7、数据采集前置机对从公用物联网平台推送过来的http报文或检测通信分机的报文进行解析得到有效数据(含电池电量数据、发射管故障数据、光纤信号接收通断数据)，并将这些数据写入数据库服务器，完成光纤在线检测功能；
S8、用户通过客户端的浏览器访问web服务器，进行管理操作、数据报表的查看和输出；Web服务根据客户端的请求从数据库服务器获取各类数据，以页面形式返回给客户端。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于，包括检测通信分机、数据采集前置机、数据库服务器，以及WEB服务器；
所述检测通信分机用于定时启动在线光纤检测和接收光纤检测数据并进行数据上报；
所述数据采集前置机与检测通信分机连接，用以接收检测通信分机上报的数据；
所述数据库服务器与数据采集前置机连接，用以将数据采集前置机接收的数据写入数据库服务器。
所述WEB服务器与数据库服务器连接，供客户端查询访问。
2.根据权利要求1所述的闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于，所述检测通信分机包括电源、MCU、数据接口、通讯模块、电源转换和控制电路，以及时钟芯片；
所述电源与电源转换和控制电路连接为检测通信分机供电；
所述数据接口与MCU连接，MCU通过数据接口接收光纤检测数据；
时钟芯片与MCU连接，通过时钟芯片设定的时间定时唤醒MCU；
MCU与通讯模块连接，MCU将检测数据通过通讯模块进行上报。
3.根据权利要求2所述的闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于：所述电源为电池。
4.根据权利要求2所述的闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于：所述时钟芯片型号为SD3078芯片。
5.根据权利要求2所述的闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于：所述检测通信分机还包括拨码配置开关排，其中所述拨码配置开关排与MCU连接，用以对检测通信分机进行功能和参数配置。
6.根据权利要求2-5任一项所述的闲置光纤资源在线监测系统，其特征在于：所述通讯模块包括物联网模块或RJ45接口，其中所述物联网模块包括NB-LoT模块或4G模块或5G模块；MCU通过GPIOs与通讯模块相连；
其中所述物联网模块通过移动通信网络与数据采集前置机连接；
所述RJ45接口与数据采集前置机连接。
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