CN115065405A - 一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法，用于在光通信各级节点处的各机柜内检测尾纤的光强；包括设置在各节点处的若干光接收模块、FPGA、控制模块、若干光发射模块、无线RFID读写模块和通信模块；各光接收模块接收当前机柜内一尾纤输出的通信光的信号，并转换为电信号送入FPGA中；FPGA对输入的电信号进行模数转换后输入控制模块的输入端；当前节点的控制模块将FPGA输入的电信号的模数转换结果，发送到无线RFID读写模块或者通信模块中，无线RFID读写模块进行本地存储；控制模块还选择性的启动光发射模块；通信模块将FPGA输入的电信号的模数转换结果发送至上一级光通信节点处。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信设备技术领域，尤其涉及一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法。
背景技术
光纤通信是利用光信号作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，在发射端将电信号调制为通信用的光信号，送入光纤中以全反射方式传播，接收端将通信用的光信号进行解调恢复成电信号。光纤通信容量大，保密性好，光纤通信设备广泛应用于公用电话、互联网、国防等领域。光纤中的光信号如果因发射端或者光纤发生故障，导致光信号衰减，可能导致光通信网络不可靠，对生产生活造成较大的影响。
在光通信网络的节点中，大量使用光纤尾纤作为网络末端节点与其他设备之间的转接设备。如能在网络各级节点机房的尾纤处及时、主动检测尾纤的光信号衰减程度，对于主动上报网络异常，及时排查检修线路隐患，对于降低检修工作量、及时发现故障点位是非常必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够监测光通信网络各节点光强状况并进行二次确认的光纤信号衰减检测系统及其检测方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种光纤信号衰减检测系统，用于在光通信各级节点处的各机柜内检测尾纤的光强；具体包括设置在各节点处的若干光接收模块(1)、FPGA、控制模块(2)、若干光发射模块(3)、无线RFID读写模块(4)和通信模块(5)；
各光接收模块(1)接收当前机柜内一尾纤输出的通信光的信号，并转换为电信号送入FPGA中；
FPGA对输入的电信号进行模数转换后输入控制模块(2)的输入端；
当前节点的控制模块(2)将FPGA输入的电信号的模数转换结果，发送到无线RFID读写模块(4)或者通信模块(5)中，无线RFID读写模块(4)进行本地存储；控制模块(2)还选择性的启动光发射模块(3)；通信模块(5)将FPGA输入的电信号的模数转换结果发送至上一级光通信节点处；
各光发射模块(3)用于向一尾纤输入检测光，检测光耦合进尾纤内并逆着光纤通信的方向传输至上级节点；
上级节点处的各光接收模块(1)分别检测尾纤中的通信光的强度与检测光的强度；并将通信光或者检测光转换为电信号后输入该处节点的FPGA与控制模块(2)中，该处节点的无线RFID读写模块(4)记录该处节点获取的通信光或者检测光强度的模数转换结果。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述光接收模块(1)包括分光组件(11)、若干第一光敏组件(12)和若干第一放大器(13)；分光组件(11)将尾纤中传输的通信光或者检测光进行分离，将通信光或者检测光送入对应的第一光敏组件(12)的检测部，第一光敏组件(12)将通信光或者检测光转换为电信号后，分别送入第一放大器(13)中，经第一放大器(13)放大后送入该处节点的FPGA内；所述FPGA内置模数转换电路，将电信号进行模数转换后输入该节点处的控制模块(2)内。
优选的，光发射模块(3)包括半导体激光器LD、TEC组件(31)和合波器组件(32)；半导体激光器LD与控制模块(2)电性连接，TEC组件(31)贴合在半导体激光器LD表面；合波器组件(32)设置在半导体激光器LD的输出端与尾纤的输出端之间；半导体激光器LD发出特定波长的检测光，且检测光的波长与通信光的波长不同；合波器组件(32)将检测光耦合进尾纤中进行传输；TEC组件(31)带走半导体激光器LD工作时的热量。
进一步优选的，光发射模块(3)还包括检测光反馈组件(33)，检测光反馈组件(33)设置在半导体激光器LD的出光光路上；检测光反馈组件(33)包括第二光敏组件(331)和第二放大器(332)，第二光敏组件(331)接收半导体激光器LD的部分光强，通过第二放大器(332)放大后输入控制模块(2)中。
优选的，无线RFID读写模块(4)包括RFID读写芯片和RFID标签，RFID读写芯片与控制模块(2)通信连接；RFID标签固定设置在机柜内，且RFID标签与RFID读写芯片通信连接；RFID标签储存通信光或者检测光在相邻两级节点之间的损耗情况。
优选的，通信模块(5)为LoRa无线通信芯片。
另一方面，本发明还提供了一种光纤信号衰减检测方法，包括如下步骤：
S1：在光通信各级节点处的各机柜内，分别配置上述的光纤信号衰减检测系统；
S2：通信光依次经过各级节点到达对应的最末端的第N级节点尾纤处；光接收模块(1)接收该尾纤处的通信光，光接收模块(1)定期将接收的通信光转换为电流信号，经过I/V变换和放大后，将电压信号送入FPGA中；FPGA通过内置或者外置的模数转换，将通信光模数转换后的结果发送给第N级节点的控制模块(2)；
S3：第N级节点的控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与当前节点预设的通信光光强阈值进行比较：如果当前节点通信光模数转换后的结果大于该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与该节点预设的通信光光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块(5)，实现本地存储或者远程发送，直到下次检测时，重复上述步骤；如果当前节点通信光模数转换后的结果不超过该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与该节点预设的通信光光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块(5)中，同时控制模块(2)启动当前节点的光发射模块(3)，光发射模块(3)向尾纤输入检测光；
S4：第N级节点的各前级节点处的各光接收模块(1)进一步检测尾纤中的通信光的强度或者检测光的强度；如前级节点的光接收模块(1)只获取到通信光，且各相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率未发生突变，且各节点通信光模数转换后的结果大于各节点预设的通信光光强阈值，则认定光通信未发生显著衰减；
如前级某一节点的光接收模块(1)只获取到通信光，但是存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过预设的通信光光强阈值，则认定该前级节点与后级节点之间光强衰减异常，或者后级节点的光发射模块(3)异常；
如前级某一节点的光接收模块(1)同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过该节点对应的预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势相同，则认定通信光的首个低于预设的通信光光强阈值的节点与其前一级节点之间的光强衰减异常或者通信光光源异常；
如前级节点的光接收模块(1)同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过对应节点预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势不完全相同，则认定相邻两个节点处的光接收模块(1)或者光发射模块(3)存在异常，还需要进一步比对，跳转到步骤S5；
S5：光发射模块(3)的检测光反馈组件(33)，检测光发射模块(3)发出的检测光的光强，如果检测光的光强大于该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块(3)工作正常；如果检测光的光强不超过该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块(3)工作异常。
优选的，非首端节点的各节点预设的通信光光强阈值为A—XL1+K1，X为通信光衰减指标0.25db/km；A为首端节点的通信光光强，L1为当前节点距离首端节点的距离；K1为第一衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比。
优选的，非末端节点的各节点预设的检测光光强阈值B—YL2+K2，Y为检测光衰减指标为0.2db/km；B为末端节点的检测光光强，L2为末端节点到当前节点的距离；K2为第二衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比。
本发明提供的一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)通过对尾纤输出的通信光的光强进行检测获取该路尾纤中的光强是否满足工作需求；并能够进一步通过光发射模块发出不同波长的检测光进行光路的确认，在前级节点逐级验证衰减程度，从而评价各级节点的尾纤是否能够满足正常工作需求；
(2)通过对各节点的光接收模块与光发射模块双向验证，确认光强明显变化的区间，并能够确认设备可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法的一种节点布置图；
图2为本发明一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法的节点处的检测系统结构示意图；
图3为本发明一种光纤信号衰减检测系统及其检测方法的光接收模块与光发射模块的一种结构示意图；
图4为本发明一种光纤信号衰减检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1—3所示，一方面，本发明提供了一种光纤信号衰减检测系统，用于在光通信各级节点处的各机柜内检测尾纤的光强；具体包括设置在各节点处的若干光接收模块1、FPGA、控制模块2、若干光发射模块3、无线RFID读写模块4和通信模块5；图1所示的光纤信号传输的各层级结构，可以是线性的，也可以是树状的。不同的节点位于相同或者不同的层级内，用前级、后级来指代。通信光的传播方向是由上而下。
各光接收模块1接收当前机柜内一尾纤输出的通信光的信号，并转换为电信号送入FPGA中；光接收模块1用于接收各尾纤内对应传输的通信光，以尾纤盘为例，每个尾纤盘通常具有16个尾纤接口，则光接收模块1的数量是16的整数倍。光发射模块3的数量同样如此。
FPGA对输入的电信号进行模数转换后输入控制模块2的输入端；FPGA具有丰富的接口和内部资源，便于接收各光接收模块1的输出信号。
当前节点的控制模块2将FPGA输入的电信号的模数转换结果，发送到无线RFID读写模块4或者通信模块5中，无线RFID读写模块4进行本地存储；控制模块2还选择性的启动光发射模块3；通信模块5将FPGA输入的电信号的模数转换结果发送至上一级光通信节点处；当前节点的控制模块2根据模数转换结果，判断通信光在本节点是否满足使用需求，将检测结果进行本地暂存，RFID读写模块4可以进行本地可擦除式读写功能，实现检测结果的本地临时存储。当需要检修时，维护人员通过读取RFID内的信息，就能获知对应的尾纤内光强状态是否正常。
各光发射模块3用于向一尾纤输入检测光，检测光耦合进尾纤内并逆着光纤通信的方向传输至上级节点；光发射模块3用于发出检测光，根据光的可逆原理，沿着通信光的逆向传播方向，回溯至当前节点的各个前级节点处，并能被同一光路上的前级节点处的光接收模块1接收到。为了便于识别，光发射模块3发出的检测光，可以是可见光。检测光的波长与通信光的波长应不同。图1中的箭头方向即为检测光的传播方向。
上级节点处的各光接收模块1分别检测尾纤中的通信光的强度与检测光的强度；并将通信光或者检测光转换为电信号后输入该处节点的FPGA与控制模块2中，该处节点的无线RFID读写模块4记录该处节点获取的通信光或者检测光强度的模数转换结果。末级节点的通信模块5可以先前方一级或者前方多级节点发送当前通信光检测的模数转换结果，依次唤醒前方一级或者多级节点处的光接收模块1、FPGA、控制模块2、光发射模块3或者无线RFID读写模块4。
如图3所示，光接收模块1包括分光组件11、若干第一光敏组件12和若干第一放大器13；分光组件11将尾纤中传输的通信光或者检测光进行分离，将通信光或者检测光送入对应的第一光敏组件12的检测部，第一光敏组件12将通信光或者检测光转换为电信号后，分别送入第一放大器13中，经第一放大器13放大后送入该处节点的FPGA内；FPGA内置模数转换电路，将电信号进行模数转换后输入该节点处的控制模块2内。分光组件11可以选择棱镜或者光栅，因为不同波长的光在不同介质中的折射率不同，可以将合束的通信光与检测光进行分离，并通过不同的第一光敏组件12进行光电转换，分别进行检测，第一放大器13将第一光敏组件12产生的电流信号进行I/V转换和放大，以满足FPGA的输入要求。第一光敏组件12可以采用光电二极管PIN或者雪崩二极管APD实现。FPGA可以选用ACTEL公司的SMARTFUSION系列产品，该系列FPGA具有内置模数转换电路。末级节点的光接收模块1只有一个第一光敏组件12和第一放大器13，仅用于接收和处理当前节点尾纤输出的通信光；其余非末级节点处的光接收模块1均具有两个第一光敏电阻12和两个第一放大器13，分别用于接收和处理当前节点尾纤输出的通信光或者后一级节点发出的检测光。
同样如图3所示，光发射模块3包括半导体激光器LD、TEC组件31和合波器组件32；半导体激光器LD与控制模块2电性连接，TEC组件31贴合在半导体激光器LD表面；合波器组件32设置在半导体激光器LD的输出端与尾纤的输出端之间；半导体激光器LD发出特定波长的检测光，合波器组件32将检测光耦合进尾纤中进行传输；TEC组件31带走半导体激光器LD工作时的热量。半导体激光器LD用于发生检测光，其由控制模块2进行激励和偏置，半导体激光器LD工作时会产生大量热量，为保证输出检测光的波长稳定，需要使用TEC组件31维持半导体激光器LD的温度；合波器组件32用于将检测光导入尾纤中，逆着通行光的传播方向向着各前级节点传输。
光发射模块3还包括检测光反馈组件33，检测光反馈组件33设置在半导体激光器LD的出光光路上；检测光反馈组件33包括第二光敏组件331和第二放大器332，第二光敏组件331接收半导体激光器LD的部分光强，通过第二放大器332放大后输入控制模块2中。光反馈组件33可设置在光发射模块3的一侧，通过额外设置分光组件，折射部分检测光送入检测光反馈组件33的第二光敏组件331处，经第二光敏组件331将该部分检测光转换为电信号后，送入第二放大器332进行放大，随后输入控制模块2，当然也可以是输入FPGA中。检测光反馈组件33作为反馈部件，可以检测半导体激光器LD是否处于正常工作状态。第二光敏组件331与第一光敏组件12作用类似，第二放大器332与第一放大器13作用类似。光反馈组件33按照一定的比例进行分光，获取部分检测光的光强，如10％—50％的检测光强度范围内均可。
如图2所示，无线RFID读写模块4包括RFID读写芯片和RFID标签，RFID读写芯片与控制模块2通信连接；RFID标签固定设置在机柜内，且RFID标签与RFID读写芯片通信连接；RFID标签储存通信光或者检测光在相邻两级节点之间的损耗情况。RFID读写芯片可以选用MF RC522，RFID读写芯片通过SPI端口或者UART端口与控制模块2通信连接。RFID标签具有可擦写功能，一方面，RFID读写芯片定期存储当前节点的光接收模块1获取的相邻两级节点之间的损耗情况，当维护人员检修时，直接读取RFID标签的内容即可了解各尾纤的通信光衰减情况。
同样如图2所示，通信模块5可以选用LoRa无线通信芯片。当然，通信模块5也可以采用4G/5G通信模组。LoRa无线通信芯片采用自建网络，4G/5G通信模组依赖运营商网络，可根据需要进行选择，如成都亿佰特公司的4G DTU或者串口LoRa系列产品。
如图1结合4所示，本发明还提供了一种光纤信号衰减检测方法，具体包括如下步骤：
S1：在光通信各级节点处的各机柜内，分别配置上述的光纤信号衰减检测系统；光通信采用如图1所示的N个层级的结构；
S2：通信光依次经过各级节点到达对应的最末端的第N级节点尾纤处；光接收模块1接收该尾纤处的通信光，光接收模块1定期将接收的通信光转换为电流信号，经过I/V变换和放大后，将电压信号送入FPGA中；FPGA通过内置或者外置的模数转换，将通信光模数转换后的结果发送给第N级节点的控制模块2；
S3：第N级节点的控制模块2将当前节点通信光模数转换后的结果与该节点的预设的通信光光强阈值进行比较：如果当前节点通信光模数转换后的结果大于该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块2将当前节点通信光模数转换后的结果与光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块5，实现本地存储或者远程发送，直到下次检测时，重复上述步骤；如果当前节点通信光模数转换后的结果不超过该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块2将当前节点通信光模数转换后的结果与当前节点通信光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块5中，同时控制模块2启动当前节点的光发射模块3，光发射模块3向尾纤输入检测光；
非首端节点的各节点预设的通信光光强阈值为A—XL1+K1，X为通信光衰减指标0.25db/km；A为首端节点的通信光光强，L1为当前节点距离首端节点的距离；K1为第一衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比，K1＝(n+w)/25w；n为当前尾纤已使用时长，单位为年；w为尾纤的接续次数；由于通信光衰减程度跟传输距离有关，故不同节点处的通信光光强阈值并不固定；如当前节点的光强明显低于各节点的预设光强阈值，则表明当前节点与上一级节点之间光纤可能存在异常；
S4：第N级节点的各前级节点处的各光接收模块1进一步检测尾纤中的通信光的强度或者检测光的强度；如前级节点的光接收模块1只获取到通信光，且各相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率未发生突变，且各节点通信光模数转换后的结果大于各节点预设的通信光光强阈值，则认定通信光未发生显著衰减；
如前级某一节点的光接收模块1只获取到通信光，但是存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过预设的通信光光强阈值，则认定该前级节点与后级节点之间光强衰减异常，或者后级节点的光发射模块3异常；需要维护人员进行排查；
如前级某一节点的光接收模块1同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势相同，则认定通信光的首个低于预设的通信光光强阈值的节点与其前一级节点之间的光强衰减异常或者通信光光源异常；需要维护人员进行排查；
如前级节点的光接收模块1同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势不完全相同，则认定相邻两个节点处的光接收模块1或者光发射模块3存在异常，需要进一步比对，跳转到步骤S5；
需要说明的是，此处提到的斜率发生突变，是斜率符号发生变化或者斜率超过相邻前级两个节点拟合直线斜率的1.5倍或者后级相邻两个节点斜率拟合直线斜率的1.5倍。
S5：光发射模块3的检测光反馈组件33，检测光发射模块3发出的检测光的光强，如果检测光的光强大于该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块3工作正常；如果检测光的光强不超过该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块3工作异常。如判断光接收模块1异常，则对光接收模块1进行替换并再次检测即可。
类似的，非末端节点的各节点预设的检测光光强阈值B—YL2+K2，Y为检测光衰减指标为0.2db/km；B为末端节点的检测光光强，L2为末端节点到当前节点的距离；K2为第二衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比，K2＝p/10；p为当前节点处的光发射模块3的半导体激光器LD的累积使用时长，单位为年。检测光的光强随着传输距离的增加也会有一定衰减，如果非末端节点检测到的检测光的光强明显低于该节点预设的检测光光强阈值，则表示该节点与下一级节点之前的光纤可能存在异常，需要进一步人工排查，排查内容包括异常节点及其相邻节点的光接收模块1、FPGA、控制模块2、光发射模块3或者检测光反馈组件33。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光纤信号衰减检测系统，用于在光通信各级节点处的各机柜内检测尾纤的光强；其特征在于：包括设置在各节点处的若干光接收模块(1)、FPGA、控制模块(2)、若干光发射模块(3)、无线RFID读写模块(4)和通信模块(5)；
各光接收模块(1)接收当前机柜内一尾纤输出的通信光的信号，并转换为电信号送入FPGA中；
FPGA对输入的电信号进行模数转换后输入控制模块(2)的输入端；
当前节点的控制模块(2)将FPGA输入的电信号的模数转换结果，发送到无线RFID读写模块(4)或者通信模块(5)中，无线RFID读写模块(4)进行本地存储；控制模块(2)还选择性的启动光发射模块(3)；通信模块(5)将FPGA输入的电信号的模数转换结果发送至上一级光通信节点处；
各光发射模块(3)用于向一尾纤输入检测光，检测光耦合进尾纤内并逆着光纤通信的方向传输至上级节点；
上级节点处的各光接收模块(1)分别检测尾纤中的通信光的强度与检测光的强度；并将通信光或者检测光转换为电信号后输入该处节点的FPGA与控制模块(2)中，该处节点的无线RFID读写模块(4)记录该处节点获取的通信光或者检测光强度的模数转换结果。
2.根据权利要求1所述的一种光纤信号衰减检测系统，其特征在于：所述光接收模块(1)包括分光组件(11)、若干第一光敏组件(12)和若干第一放大器(13)；分光组件(11)将尾纤中传输的通信光或者检测光进行分离，将通信光或者检测光送入对应的第一光敏组件(12)的检测部，第一光敏组件(12)将通信光或者检测光转换为电信号后，分别送入第一放大器(13)中，经第一放大器(13)放大后送入该处节点的FPGA内；所述FPGA内置模数转换电路，将电信号进行模数转换后输入该节点处的控制模块(2)内。
3.根据权利要求2所述的一种光纤信号衰减检测系统，其特征在于：光发射模块(3)包括半导体激光器LD、TEC组件(31)和合波器组件(32)；半导体激光器LD与控制模块(2)电性连接，TEC组件(31)贴合在半导体激光器LD表面；合波器组件(32)设置在半导体激光器LD的输出端与尾纤的输出端之间；半导体激光器LD发出特定波长的检测光，且检测光的波长与通信光的波长不同；合波器组件(32)将检测光耦合进尾纤中进行传输；TEC组件(31)带走半导体激光器LD工作时的热量。
4.根据权利要求3所述的一种光纤信号衰减检测系统，其特征在于：光发射模块(3)还包括检测光反馈组件(33)，检测光反馈组件(33)设置在半导体激光器LD的出光光路上；检测光反馈组件(33)包括第二光敏组件(331)和第二放大器(332)，第二光敏组件(331)接收半导体激光器LD的部分光强，通过第二放大器(332)放大后输入控制模块(2)中。
5.根据权利要求2所述的一种光纤信号衰减检测系统，其特征在于：无线RFID读写模块(4)包括RFID读写芯片和RFID标签，RFID读写芯片与控制模块(2)通信连接；RFID标签固定设置在机柜内，且RFID标签与RFID读写芯片通信连接；RFID标签储存通信光或者检测光在相邻两级节点之间的损耗情况。
6.根据权利要求2所述的一种光纤信号衰减检测系统，其特征在于：通信模块(5)为LoRa无线通信芯片。
7.一种光纤信号衰减检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：在光通信各级节点处的各机柜内，分别配置如权利要求4—6任一项所述的光纤信号衰减检测系统；
S2：通信光依次经过各级节点到达对应的最末端的第N级节点尾纤处；光接收模块(1)接收该尾纤处的通信光，光接收模块(1)定期将接收的通信光转换为电流信号，经过I/V变换和放大后，将电压信号送入FPGA中；FPGA通过内置或者外置的模数转换，将通信光模数转换后的结果发送给第N级节点的控制模块(2)；
S3：第N级节点的控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与当前节点预设的通信光光强阈值进行比较：如果当前节点通信光模数转换后的结果大于该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与该节点预设的通信光光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块(5)，实现本地存储或者远程发送，直到下次检测时，重复上述步骤；如果当前节点通信光模数转换后的结果不超过该节点预设的通信光光强阈值时，控制模块(2)将当前节点通信光模数转换后的结果与该节点预设的通信光光强阈值比较结果发送至RFID读写模块或者通信模块(5)中，同时控制模块(2)启动当前节点的光发射模块(3)，光发射模块(3)向尾纤输入检测光；
S4：第N级节点的各前级节点处的各光接收模块(1)进一步检测尾纤中的通信光的强度或者检测光的强度；如前级节点的光接收模块(1)只获取到通信光，且各相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率未发生突变，且各节点通信光模数转换后的结果大于各节点预设的通信光光强阈值，则认定光通信未发生显著衰减；
如前级某一节点的光接收模块(1)只获取到通信光，但是存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过预设的通信光光强阈值，则认定该前级节点与后级节点之间光强衰减异常，或者后级节点的光发射模块(3)异常；
如前级某一节点的光接收模块(1)同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过该节点对应的预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势相同，则认定通信光的首个低于预设的通信光光强阈值的节点与其前一级节点之间的光强衰减异常或者通信光光源异常；
如前级节点的光接收模块(1)同时获取到通信光与检测光，存在后级节点的通信光模数转换后的结果不超过对应节点预设的通信光光强阈值，且相邻两级节点之间的通信光的强度拟合直线的斜率与相邻两级节点之间的检测光的强度拟合直线的斜率的变化趋势不完全相同，则认定相邻两个节点处的光接收模块(1)或者光发射模块(3)存在异常，还需要进一步比对，跳转到步骤S5；
S5：光发射模块(3)的检测光反馈组件(33)，检测光发射模块(3)发出的检测光的光强，如果检测光的光强大于该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块(3)工作正常；如果检测光的光强不超过该节点预设的检测光光强阈值时，表明对应节点的光发射模块(3)工作异常。
8.根据权利要求7所述的一种光纤信号衰减检测方法，其特征在于：非首端节点的各节点预设的通信光光强阈值为A—XL1+K1，X为通信光衰减指标0.25db/km；A为首端节点的通信光光强，L1为当前节点距离首端节点的距离；K1为第一衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比。
9.根据权利要求7所述的一种光纤信号衰减检测方法，其特征在于：非末端节点的各节点预设的检测光光强阈值B—YL2+K2，Y为检测光衰减指标为0.2db/km；B为末端节点的检测光光强，L2为末端节点到当前节点的距离；K2为第二衰减常数，与当前节点的尾纤的使用寿命成反比。
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