CN115347946B - 一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统，属于光网络技术领域。方法包括以下步骤：将故障检测装置串联在无源光网络设备的光链路上，故障检测装置设有进入和移出光链路的反射片；检测设备向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播；当无源光网络设备出现故障时，故障检测装置的反射片进入光链路并反射测试信号；检测设备接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备并告警。本申请的无源光网络的故障检测方法、装置及系统检测方便、结构简单、使用成本低，并可实时监测无源光网络设备的运行状态。

Description

一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及光网络技术领域，特别涉及一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统。

背景技术

随着光纤通信技术的迅猛发展，无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒等的布局覆盖范围和安装数量越来越大。这些无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒的分布位置通常较为分散，大部分被安装在室外且一般无人值守。无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒内部又往往部署有承载大量重要业务的哑资源。

多变的外部环境以及易于被除了专门的维护人员以外的人/动物接触等对无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒的安全造成了巨大的威胁。因无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒被非法破坏、盗窃、事故损伤等而造成的光纤信号故障会造成运营商大量的运维以及业务损失，严重的甚至对整个社会带来巨大的经济损失等。因此，保障无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒的安全至关重要。

其中，无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒的门开启、闭合对保护无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒内设备不被破坏、防水防尘等起到关键作用。同样无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒内部是否受到水浸入对无源光纤、光器件是否可能产生损坏也起到重要的预警作用。

但是，对于无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态的检测，目前普遍采用人工巡检、路人上报等方式进行维护，维护人员无法远程进行管理和监控，难以及时掌握无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态并做出响应。

发明内容

本申请实施例提供一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统，以解决相关技术中对于无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态的检测，目前普遍采用人工巡检、路人上报等方式进行维护，维护人员无法远程进行管理和监控，难以及时掌握无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态并做出响应的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种无源光网络的故障检测方法，所述方法包括以下步骤：

将故障检测装置串联在无源光网络设备的光链路上，所述故障检测装置设有进入和移出光链路的反射片；

检测设备向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播；

当无源光网络设备出现故障时，故障检测装置的反射片进入光链路并反射测试信号；

检测设备接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备并告警。

本申请实施例第二方面提供了一种无源光网络的故障检测装置，包括：

外壳体，所述外壳体上设有分别接入光缆的第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道之间相互同轴且间隔设置以形成光路传播通道；

滑动轴，所述滑动轴至少部分位于所述外壳体内，所述外壳体内设有滑动连接所述滑动轴的导向孔，所述滑动轴在导向孔内以接近和远离光路传播通道的方向往复滑动；

反射片，所述反射片位于所述外壳体内且与滑动轴连接，所述滑动轴带动反射片进入和移出光路传播通道，当反射片进入光路传播通道以反射光缆的测试信号。

在一些实施例中：所述滑动轴包括位于外壳体内的内滑轴，以及向外壳体外部延伸的外滑轴，所述内滑轴与外滑轴相互连接且同轴设置；

所述内滑轴位于第一通道和第二通道之间，所述内滑轴上开设有贯穿光路传播通道的通孔，所述反射片固定在通孔内；

所述反射片在通孔内预留有供光缆沿光路传播通道传输测试信号和通信信号的透光通道。

在一些实施例中：所述外壳体上铰接有按压所述外滑轴的压板，所述压板的一端通过销轴与外壳体铰接，所述压板通过按压所述外滑轴以使反射片移出光路传播通道；

所述导向孔内设有顶推所述内滑轴的弹性件，当所述压板的压力小于弹性件的弹力时，所述弹性件顶推内滑轴以使反射片进入光路传播通道。

在一些实施例中：所述滑动轴位于所述外壳体内，所述滑动轴的上端面固定所述反射片，所述导向孔内设有遇水膨胀件；

所述外壳体上开设有将导向孔与外壳体外部连通的进液孔，所述进液孔以将外壳体外部液体进入导向孔内；

所述遇水膨胀件遇水后膨胀并顶推所述滑动轴以使反射片进入光路传播通道。

在一些实施例中：所述滑动轴位于所述外壳体内，所述滑动轴的上端面固定所述反射片，所述滑动轴的下端面固定设有热敏弹性体；

所述外壳体上开设有容纳所述热敏弹性体的空腔，所述热敏弹性体在空腔内一端与滑动轴的下端面连接，另一端与外壳体连接；

所述热敏弹性体检测环境温度超过设定阈值时，所述热敏弹性体通过翘曲变形顶推所述滑动轴以使反射片进入光路传播通道。

在一些实施例中：所述滑动轴的横截面为非圆形结构，所述导向孔为与滑动轴相适配的非圆形孔，所述滑动轴在导向孔内沿导向孔的轴线方向往复运动。

在一些实施例中：所述滑动轴的横截面为圆形结构，所述导向孔为与滑动轴相适配的圆形孔，所述滑动轴的侧壁上开设有定位槽；

所述外壳体的侧壁上开设有安装孔，所述安装孔内设有一端与定位槽滑动连接的顶块，以及将顶块封闭在安装孔内的堵丝；

所述顶块与堵丝之间设有弹性支撑所述顶块在安装孔内往复移动的弹簧。

在一些实施例中：所述外壳体的外壁上设有位于第一通道端部的第一环形凸台，以及位于第二通道端部的第二环形凸台；

所述第一环形凸台和第二环形凸台上均连接有保护壳，所述保护壳远离外壳体的一端连接有尾套；

所述光缆的一端固定在尾套内，所述光缆的光纤穿过保护壳进入第一通道或第二通道内；

所述第一通道和第二通道内均设有固定光纤的夹持体，所述第一通道和第二通道内还设有与光纤耦合的透镜。

本申请实施例第三方面提供了一种无源光网络的故障检测系统，包括：

光路线终端，所述光路线终端通过分光器将光信号分配到多个光网络单元；

无源光网络设备，所述无源光网络设备的光缆串联有上述任一实施例所述的故障检测装置；

检测设备，所述检测设备连接有波分复用器，所述波分复用器将光路线终端的通信信号和检测设备的检测信号耦合后通过无源光网络设备传输至光网络单元；

所述检测设备用于向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播，当无源光网络设备出现故障时，所述故障检测装置的反射片进入光链路并反射测试信号；

所述检测设备接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度确定故障的无源光网络设备并发出告警信号。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统，由于本申请的无源光网络的故障检测方法首先将故障检测装置串联在无源光网络设备的光链路上，该故障检测装置设有进入和移出光链路的反射片；其次利用检测设备向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播；接下来当无源光网络设备出现故障时，故障检测装置的反射片进入光链路并反射测试信号；最后检测设备接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备并告警。

因此，本申请的无源光网络的故障检测方法只需要在被测的无源光网络设备的光链路上串联一个故障检测装置，该故障检测装置设置有反射片。当无源光网络设备出现预设的故障时(如外力破坏、浸水、火灾等)反射片进入光链路，反射片进入光链路后并反射检测设备发出的测试信号。反射测试信号被检测设备接收，检测设备根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备并发出告警信号。本申请的无源光网络的故障检测方法、装置及系统检测方便、结构简单、使用成本低，并可实时监测无源光网络设备的运行状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请第一实施例故障检测装置的结构立体图；

图2为本申请第一实施例故障检测装置的结构剖视图；

图3为本申请第一实施例故障检测装置的外壳体结构立体图；

图4为本申请第一实施例故障检测装置的外壳体结构剖视图；

图5为本申请第一实施例故障检测装置的滑动轴结构立体图；

图6为本申请第一实施例的故障检测装置安装在无源光网络设备内的结构示意图；

图7为本申请第二实施例的故障检测装置的结构立体图；

图8为本申请第二实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图9为本申请第二实施例的故障检测装置的滑动轴结构立体图；

图10为本申请第三实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图11为本申请第三实施例的故障检测装置的滑动轴结构立体图；

图12为本申请第四实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图13为本申请第四实施例的故障检测装置的滑动轴结构立体图；

图14为本申请第五实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图15为本申请第六实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图16为本申请第七实施例的故障检测装置的结构剖视图；

图17为本申请实施例的故障检测系统的结构框图；

图18为本申请实施例的故障检测方法的步骤流程图。

附图标记：

21、光缆；22、外壳体；23、滑动轴；24、反射片；25、透镜；26、弹性件；27、夹持体；28、保护壳；29、尾套；30、上盖板；31、销轴；32、压板；33、遇水膨胀件；34、顶块；35、弹簧；36、堵丝；37、簧片；38、下盖板；39、热敏弹性体；

101、光路线终端；102、检测设备；103、波分复用器；104、无源光网络设备；104a、门板；104b、机箱；105、光网络单元；221、第一通道；222、第一环形凸台；223、导向孔；224、第二环形凸台；225、第二通道；226、进液孔；227、安装孔；

200、故障检测装置；231、内滑轴；232、通孔；233、外滑轴；234、上端面；235、定位槽；381、透水孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统，其能解决相关技术中对于无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态的检测，目前普遍采用人工巡检、路人上报等方式进行维护，维护人员无法远程进行管理和监控，难以及时掌握无源光纤柜、无源光纤分纤箱、无源光纤接头盒体的状态并做出响应的问题。

参见图2、图17和图18所示，本申请实施例第一方面提供了一种无源光网络的故障检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤101、将故障检测装置200串联在无源光网络设备104的光链路上，该故障检测装置200设有进入和移出光链路的反射片24，当反射片24进入光链路时，该反射片24能够反射检测设备102发出的测试信号。

步骤102、检测设备102向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播，检测设备102向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，便于反射片24透过通信信号而反射测试信号。

步骤103、当无源光网络设备104出现故障时(例如无源光网络设备104被外力破坏、浸水、火灾等)，故障检测装置200的反射片24被故障检测装置200内的部件驱动下进入光链路并反射光链路中的测试信号。

步骤104、检测设备102接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间段，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备104并发出告警信号，检测设备102可以通过光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，ODTR)来实现。

本申请实施例的无源光网络的故障检测方法只需要在被测的无源光网络设备104的光链路上串联一个故障检测装置200，该故障检测装置200配置有反射片24。

当无源光网络设备104出现预设的故障时(如外力破坏、浸水、火灾等)无源光网络设备104内的部件驱动反射片24进入光链路，反射片24进入光链路后并反射检测设备102发出的测试信号。

反射测试信号被检测设备102接收，检测设备102根据发射信号至接收信号的时间段，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备104并发出告警信号。

本申请的无源光网络的故障检测方法检测方便、安装简单、使用成本低，并可实时监测无源光网络设备104的运行状态，无需外部电源，无需人员值守，保证了无源光网络设备104的可靠运行。

参见图1至图16所示，本申请实施例第二方面提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200包括：

外壳体22，该外壳体22上设有分别接入光缆21的第一通道221和第二通道225，第一通道221和第二通道225之间相互同轴且间隔设置以形成光路传播通道。

滑动轴23，该滑动轴23至少部分位于外壳体22内，外壳体22内设有滑动连接滑动轴23的导向孔223，滑动轴23在导向孔223内以接近和远离光路传播通道的方向往复滑动。

反射片24，该反射片24位于外壳体22内且与滑动轴23连接，滑动轴23带动反射片24进入和移出光路传播通道，当反射片24进入光路传播通道以反射光缆21的测试信号。

本申请实施例的故障检测装置200将光缆21的光纤从一端射出一定波长的光，如1625nm波长，该波长的光可以进入另一端光缆21的光纤。

从图2中可以这样假设，从“左侧”的光缆21发射1625nm波长，“右侧”的光缆21接收1625nm波长，即外壳体22两端光缆21中间的空间形成光路传播通道。

在一种正常状体时(即反射片24移出光路传播通道)，该光路传播通道内没有反射片24，该“左侧”光缆21内1625nm波长的反射光功率与“右侧”的光缆21内1625nm波长的接收光功率是一个值。

在另一种状体时(即反射片24进入光路传播通道)，该光路传播通道内有反射片24，该反射片24可以反射1625nm波长一定比例的光功率，此时该“左侧”光缆21内1625nm波长的反射光功率与“右侧”的光缆21内1625nm波长的接收光功率不是一个值。

通过检测设备102监测到该光缆21内的反射光功率和接收光功率变化，就能知晓反射片24是否在光路传播通道中。该反射片24固定在滑动轴23上，该滑动轴23整体或部分在外壳体22内，该滑动轴23可以在外壳体22内滑动。

为了保证检测设备102监测到该光缆21内的反射光功率和接收光功率稳定，就需要该反射片24重复定位精度足够，即该滑动轴23的重复定位精度足够，需要使滑动轴23在导向孔223内只能轴向滑动却不能周向转动。

在一些可选实施例中：参见图1至图5所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23包括位于外壳体22内的内滑轴231，以及向外壳体22外部延伸的外滑轴233，内滑轴231与外滑轴233相互连接且同轴设置。

内滑轴231位于第一通道221和第二通道225之间，为了内滑轴231不遮挡第一通道221和第二通道225之间的光路传播通道，在内滑轴231上开设有贯穿光路传播通道的通孔232，并且反射片24固定在通孔232内。

反射片24在通孔232内预留有供光缆21沿光路传播通道传输测试信号和通信信号的透光通道，即反射片24未完全封堵住通孔232，反射片24与通孔232的内壁之间预留了供光缆21沿光路传播通道传输测试信号和通信信号的透光通道。

本申请实施例的滑动轴23包括位于外壳体22内的内滑轴231以及向外壳体22外部延伸的外滑轴233，内滑轴231与外滑轴233相互连接且同轴设置。

内滑轴231与外滑轴233可设置为分体式组装结构或一体式加工结构，内滑轴231位于外壳体22内且在导向孔223内带动反射片24沿导向孔223的轴向往复运动。

外滑轴233伸出外壳体22外部，外滑轴233用于检测无源光网络设备104是否被外力破坏，例如当无源光网络设备104的门被打开时，门与外滑轴233产生拉力或压力，门迫使外滑轴233带动内滑轴231来带动反射片24进入光路传播通道来反射测试信号。

在一些可选实施例中：参见图1至图6所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的外壳体22上铰接有按压外滑轴233的压板32，该压板32的一端通过销轴31与外壳体22铰接，压板32通过按压外滑轴233以使反射片24移出光路传播通道。

在导向孔223内设有顶推内滑轴231的弹性件26，当压板32的压力小于弹性件26的弹力时，弹性件26顶推内滑轴231以使反射片24进入光路传播通道。

本申请实施例的故障检测装置200安装在无源光网络设备104的机箱104b内后，且当门板104a封闭机箱104b时，压板32的自由端与门板104a抵接。压板32通过按压外滑轴233以使反射片24移出光路传播通道。

当门板104a打开机箱104b时，压板32的自由端与门板104a脱离，压板32失去门板104a的按压后，弹性件26顶推内滑轴231以使反射片24进入光路传播通道反射测试信号，实现检测无源光网络设备104的门板104a处于打开状态，提醒人员检修。

无源光网络设备104的门板104a铰接到机箱104b上并且被配置为能够在打开状态和关闭状态之间切换。在图6所示的情况下，门板104a处于打开状态。

当门板104a处于关闭状态时，门板104a可以将机箱104b封闭。无源光网络设备104还可以包括故障检测装置200，故障检测装置200用于检测门板104a是处于打开状态还是关闭状态。

当门板104a关闭时，门板104a压迫该故障检测装置200的压板32，该压板32压迫外滑轴233，使得外滑轴233移动，压迫弹性件26压缩，同时内滑轴231上的反射片24退出光路传播通道。

当门板104a打开，门板104a无法压迫压板32，内滑轴231在弹性件26的弹力的作用下滑动，内滑轴231上的反射片24部分或全部进入光路传播通道，影响光缆21中光纤传输的接收光功率或反射光功率，检测设备102监测到光功率变化，从而知晓门板104a处于打开状态或关闭状态。

在一些可选实施例中：参见图7至图9所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23位于完全外壳体22内，滑动轴23的上端面234固定反射片24，导向孔223内设有遇水膨胀件33。

外壳体22上开设有将导向孔223与外壳体22外部连通的进液孔226，进液孔226以将外壳体22外部液体进入导向孔223内。当遇水膨胀件33遇水后膨胀并顶推滑动轴23以使反射片24进入光路传播通道。

本申请实施例在导向孔223内设有遇水膨胀件33，并且外壳体22上开设有将导向孔223与外壳体22外部连通的进液孔226，当无源光网络设备104浸入水后，该遇水膨胀件33遇水后膨胀并顶推滑动轴23以使反射片24进入光路传播通道。

遇水膨胀件33优选但不限于为聚丙烯酸钠或吸水树脂(Super AbsorbentPolymer，SAP)，其是一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。

当故障检测装置200接触到水时，水可以通过该外壳体22的进液孔226接触到遇水膨胀件33，遇水膨胀件33体积膨胀，并施加一定的力到滑动轴23上，反射片24固定在滑动轴23上，滑动轴23带动反射片24部分或全部进入光路传播通道。

反射片24影响光缆21中光纤传输的接收光功率或反射光功率，检测设备102监测到光功率变化，从而知晓该故障检测装置200是否接触到水。如该故障检测装置200放置在无源光网络设备104的机箱104b内，就可以知晓无源光网络设备104有进水，需要派人到此无源光网络设备104处检查。

在一些可选实施例中：参见图16所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23位于外壳体22内，滑动轴23的上端面234固定反射片24，滑动轴23的下端面固定设有热敏弹性体39。

在外壳体22上开设有容纳热敏弹性体39的空腔，热敏弹性体39在空腔内一端与滑动轴23的下端面连接，另一端与外壳体22连接。热敏弹性体39检测环境温度超过设定阈值时，热敏弹性体39通过翘曲变形顶推滑动轴23以使反射片24进入光路传播通道。

本申请实施例在滑动轴23的下端面固定设有热敏弹性体39，热敏弹性体39的一端与滑动轴23的下端面连接，另一端与外壳体22连接。热敏弹性体39在一定的温度下会发生翘曲变形，如双金属片，即用二种膨胀系数不同的金属合成一片，在同一常温下是一种形态，如平直的状态。

当热敏弹性体39受热膨胀时，由于两种金属材质的热膨胀系数有差异，该双金属片会向一边弯曲，弯曲行程与温度成正比，这样可以带动滑动轴23向一边移动。

将故障检测装置200放置在无源光网络设备104的机柜104b内，当无源光网络设备104内温度超过一定温度值或低于一定温度值时，热敏弹性体39的翘曲变形可以带动滑动轴23运动。

由于反射片24固定在滑动轴23上，从而反射片24进入和移出光路传播通道，从而影响光缆21中光纤传输的接收光功率或反射光功率，实现温度变化到光功率变化的转换，从而实现告警功能，如火灾报警或寒冷报警。

在一些可选实施例中：参见图5和图9所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23的横截面为非圆形结构，导向孔223为与滑动轴23相适配的非圆形孔，滑动轴23在导向孔223内沿导向孔223的轴线方向往复运动。

本申请实施例的滑动轴23的横截面为非圆形结构，导向孔223为与滑动轴23相适配的非圆形孔，非圆形结构滑动轴23在导向孔223不能做旋转运动，保证了反射片24与光缆21发出光信号的角度恒定，保证反射片24反射出的反射光功率恒定，提高了检测准确性。

在一些可选实施例中：参见图10至图13所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23的横截面为圆形结构。导向孔223为与滑动轴23相适配的圆形孔，在滑动轴23的侧壁上开设有定位槽235。

在外壳体22的侧壁上开设有安装孔227，安装孔227内设有一端与定位槽235滑动连接的顶块34，以及将顶块34封闭在安装孔227内的堵丝36，堵丝36与安装孔227螺纹连接。

在顶块34与堵丝36之间设有弹性支撑顶块34在安装孔227内往复移动的弹簧35。弹簧35压迫顶块34与滑动轴23的侧壁上的定位槽235滑动连接，以防止圆柱形的滑动轴23在导向孔223内转动。圆柱形的滑动轴23便于外轮廓和通孔232加工。

本申请实施例的滑动轴23的横截面为圆形结构，由于滑动轴23和导向孔223为圆形配合，因此需要限制滑动轴23绕其中轴线旋转的自由度。安装孔227内安装顶块34和弹簧35，顶块34在弹簧35的压力下和滑动轴23的侧壁上的定位槽235滑动紧密配合，限定定位槽235不旋转，即限制了滑动轴23绕其中轴线旋转。

可选的，该故障检测装置200还包括堵丝36，堵丝36外轮廓为外螺纹，配合安装孔227的的内螺纹，可通过旋转堵丝36实现堵丝36在安装孔227内前后运动，调整弹簧35的压缩力。

在一些可选实施例中：参见图14至图15所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的滑动轴23的横截面为圆形结构，导向孔223为与滑动轴23相适配的圆形孔。滑动轴23的上端面234固定反射片24，滑动轴23的下端面固定设有簧片37。

在外壳体22上开设有容纳簧片37的空腔，簧片37在空腔内一端与滑动轴23的下端面连接，另一端与外壳体22连接。本申请实施例的滑动轴23的横截面为圆形结构，由于滑动轴23和导向孔223为圆形配合，因此需要限制滑动轴23绕其中轴线旋转的自由度。该故障检测装置200的簧片37一端固定在外壳体22上，另一端和滑动轴23的下端面连接。

簧片37在滑动轴23沿中轴线的方向很薄，可以在外力作用下变形，簧片37在滑动轴23垂直中轴线的方向有一定的厚度，可以抵抗此方向的形变，限制簧片37在导向孔223内的旋转，即限制了滑动轴23绕其中轴线旋转。

在外壳体22的底部设有封闭空腔的下盖板38，下盖板38与外壳体22通过粘接连接，当故障检测装置200通过遇水膨胀件33检测无源光网络设备104内是否进水时，在下盖板38上开设有透水孔381，无源光网络设备104内进水时，液体通过透水孔381进入外壳体22内使遇水膨胀件33吸水膨胀。

在一些可选实施例中：参见图1至图4所示，本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测装置，故障检测装置200的外壳体22的外壁上设有位于第一通道221端部的第一环形凸台222，以及位于第二通道225端部的第二环形凸台224。

在第一环形凸台222和第二环形凸台224上均连接有保护壳28，在保护壳28远离外壳体22的一端连接有尾套29。光缆21的一端固定在尾套29内，光缆21的光纤穿过保护壳28进入第一通道221或第二通道225内。

在第一通道221和第二通道225内均设有固定光纤的夹持体27，第一通道221和第二通道225内还设有与光纤耦合的透镜25。该透镜25可以是球面透镜或自聚焦透镜。

透镜25起到端面聚焦、准直作用，即将从光纤输出的光转变成准直光(平行光)，或将外界平行光(近似平行)耦合进入光纤进行传输，该光缆21的光纤通过夹持体27和该透镜25耦合。

保护壳28和尾套29用于保护光缆21、夹持体27和透镜25，光缆21的加强件可以卡接或粘结到保护壳28上，用于提供足够的抗拉力。尾套29可以卡接或粘结到保护壳28上，光缆21的外皮可以卡接或粘结到尾套29上。

在外壳体22的顶部设有上盖板30，该上盖板30用于封闭外壳体22的顶部空腔，外壳体22的顶部空腔用于在第一通道221和第二通道225之间形成光路传播通道。

参见图17所示，本申请实施例第三方面提供了一种无源光网络的故障检测系统，包括：

光路线终端101，该光路线终端101通过分光器将光信号分配到多个光网络单元105。

无源光网络设备104，该无源光网络设备104的光缆21串联有上述任一实施例所述的故障检测装置200。

检测设备102，该检测设备102连接有波分复用器103，该波分复用器103将光路线终端101的通信信号和检测设备102的检测信号耦合后通过无源光网络设备104传输至光网络单元105。

检测设备102用于向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播，当无源光网络设备104出现故障时，故障检测装置200的反射片24进入光链路并反射测试信号。

检测设备102接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度确定故障的无源光网络设备104并发出告警信号。

工作原理

本申请实施例提供了一种无源光网络的故障检测方法、装置及系统，由于本申请的无源光网络的故障检测方法首先将故障检测装置200串联在无源光网络设备104的光链路上，该故障检测装置200设有进入和移出光链路的反射片24。

其次利用检测设备102向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播；接下来当无源光网络设备104出现故障时，故障检测装置200的反射片24进入光链路并反射测试信号。

最后检测设备102接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备104并告警。

因此，本申请的无源光网络的故障检测方法只需要在被测的无源光网络设备104的光链路上串联一个故障检测装置200，该故障检测装置200设置有反射片24。

当无源光网络设备104出现预设的故障时(如外力破坏、浸水、火灾等)反射片24进入光链路，反射片24进入光链路后并反射检测设备102发出的测试信号。

反射测试信号被检测设备102接收，检测设备102根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备104并发出告警信号。

本申请的无源光网络的故障检测方法、装置及系统检测方便、结构简单、使用成本低，并可实时监测无源光网络设备104的运行状态。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无源光网络的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将故障检测装置（200）串联在无源光网络设备（104）的光链路上，所述故障检测装置（200）设有进入和移出光链路的反射片（24）；

检测设备（102）向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播；

当无源光网络设备（104）出现故障时，故障检测装置（200）的反射片（24）进入光链路并反射测试信号；

检测设备（102）接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度，即可确定故障的无源光网络设备（104）并告警。

2.一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于，故障检测装置（200）包括：

外壳体（22），所述外壳体（22）上设有分别接入光缆（21）的第一通道（221）和第二通道（225），所述第一通道（221）和第二通道（225）之间相互同轴且间隔设置以形成光路传播通道；

滑动轴（23），所述滑动轴（23）至少部分位于所述外壳体（22）内，所述外壳体（22）内设有滑动连接所述滑动轴（23）的导向孔（223），所述滑动轴（23）在导向孔（223）内以接近和远离光路传播通道的方向往复滑动；

反射片（24），所述反射片（24）位于所述外壳体（22）内且与滑动轴（23）连接，当无源光网络设备（104）出现故障时，所述滑动轴（23）带动反射片（24）进入光路传播通道以反射光缆（21）的测试信号。

3.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述滑动轴（23）包括位于外壳体（22）内的内滑轴（231），以及向外壳体（22）外部延伸的外滑轴（233），所述内滑轴（231）与外滑轴（233）相互连接且同轴设置；

所述内滑轴（231）位于第一通道（221）和第二通道（225）之间，所述内滑轴（231）上开设有贯穿光路传播通道的通孔（232），所述反射片（24）固定在通孔（232）内；

所述反射片（24）在通孔（232）内预留有供光缆（21）沿光路传播通道传输测试信号和通信信号的透光通道。

4.如权利要求3所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述外壳体（22）上铰接有按压所述外滑轴（233）的压板（32），所述压板（32）的一端通过销轴（31）与外壳体（22）铰接，所述压板（32）通过按压所述外滑轴（233）以使反射片移出光路传播通道；

所述导向孔（223）内设有顶推所述内滑轴（231）的弹性件（26），当所述压板（32）的压力小于弹性件（26）的弹力时，所述弹性件（26）顶推内滑轴（231）以使反射片（24）进入光路传播通道。

5.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述滑动轴（23）位于所述外壳体（22）内，所述滑动轴（23）的上端面（234）固定所述反射片（24），所述导向孔（223）内设有遇水膨胀件（33）；

所述外壳体（22）上开设有将导向孔（223）与外壳体（22）外部连通的进液孔（226），所述进液孔（226）以将外壳体（22）外部液体进入导向孔（223）内；

所述遇水膨胀件（33）遇水后膨胀并顶推所述滑动轴（23）以使反射片（24）进入光路传播通道。

6.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述滑动轴（23）位于所述外壳体（22）内，所述滑动轴（23）的上端面（234）固定所述反射片（24），所述滑动轴（23）的下端面固定设有热敏弹性体（39）；

所述外壳体（22）上开设有容纳所述热敏弹性体（39）的空腔，所述热敏弹性体（39）在空腔内一端与滑动轴（23）的下端面连接，另一端与外壳体（22）连接；

所述热敏弹性体（39）检测环境温度超过设定阈值时，所述热敏弹性体（39）通过翘曲变形顶推所述滑动轴（23）以使反射片（24）进入光路传播通道。

7.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述滑动轴（23）的横截面为非圆形结构，所述导向孔（223）为与滑动轴（23）相适配的非圆形孔，所述滑动轴（23）在导向孔内沿导向孔（223）的轴线方向往复运动。

8.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述滑动轴（23）的横截面为圆形结构，所述导向孔（223）为与滑动轴（23）相适配的圆形孔，所述滑动轴（23）的侧壁上开设有定位槽（235）；

所述外壳体（22）的侧壁上开设有安装孔（227），所述安装孔（227）内设有一端与定位槽（235）滑动连接的顶块（34），以及将顶块（34）封闭在安装孔（227）内的堵丝（36）；

所述顶块（34）与堵丝（36）之间设有弹性支撑所述顶块（34）在安装孔（227）内往复移动的弹簧（35）。

9.如权利要求2所述的一种无源光网络的故障检测装置，其特征在于：

所述外壳体（22）的外壁上设有位于第一通道（221）端部的第一环形凸台（222），以及位于第二通道（225）端部的第二环形凸台（224）；

所述第一环形凸台（222）和第二环形凸台（224）上均连接有保护壳（28），所述保护壳（28）远离外壳体（22）的一端连接有尾套（29）；

所述光缆（21）的一端固定在尾套（29）内，所述光缆（21）的光纤穿过保护壳（28）进入第一通道（221）或第二通道（225）内；

所述第一通道（221）和第二通道（225）内均设有固定光纤的夹持体（27），所述第一通道（221）和第二通道（225）内还设有与光纤耦合的透镜（25）。

10.一种无源光网络的故障检测系统，其特征在于，包括：

光路线终端（101），所述光路线终端（101）通过分光器将光信号分配到多个光网络单元（105）；

无源光网络设备（104），所述无源光网络设备（104）的光缆串联有权利要求2至9任一项所述的故障检测装置（200）；

检测设备（102），所述检测设备（102）连接有波分复用器（103），所述波分复用器（103）将光路线终端（101）的通信信号和检测设备的检测信号耦合后通过无源光网络设备（104）传输至光网络单元（105）；

所述检测设备（102）用于向光链路发射与通信信号不同波长的测试信号，测试信号和通信信号沿光链路传播，当无源光网络设备（104）出现故障时，所述故障检测装置（200）的反射片（24）进入光链路并反射测试信号；

所述检测设备（102）接收反射测试信号，并根据发射信号至接收信号的时间，以及信号的传输速度确定故障的无源光网络设备（104）并发出告警信号。

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