CN204269340U - 一种光缆综合测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光缆综合测试仪，包括：锂电池、电源管理模块分别与光缆识别模块、OTDR功能模块、光功率计功能模块、红光笔功能模块连接，本实用新型提供的光缆综合测试仪将各功能模块集成于同一电路板上并采用ARM+FPGA框架，ARM主要实现人机交互，通过GPMC总线与FPGA进行数据交换，FPGA将各功能模块的测量数据通过模数转换器进行采集处理后通过GPMC总线将数据传输给ARM，本实用新型的光缆综合测试仪还设置有GUI用于显示ARM接收到测量数据。本实用新型为多功能高度集成的光缆测试仪器，各功能模块之间相互分离、不相互影响，大大减少了光缆传输网络工程的时间成本和管理成本，极大提高工作效率。

Description

一种光缆综合测试仪

技术领域

本实用新型涉及光学测量领域，具体而言，涉及一种光缆综合测试仪。

背景技术

光缆识别、查找是线路工程施工、安装和维护前期准备工作中的关键组成部分,因此，光缆普查仪广泛应用于割接、拼接、资源清查等应用领域。以往识别光缆，常用的施工方法主要是在已知地点进行逐一拽拉，然后用OTDR加上弯曲光纤的方式，或者使用OTDR加上速冻液的方式，射频探测的方式，红光源查找的方式。上述方法在某种程度上存在一定的缺陷，例如用OTDR加上弯曲光纤的方式则花费较多扥时间、使用OTDR加上速冻液的方式存在潜在的毒害、射频探测的方式则无法探测部分去除加强芯的直埋光缆、红光源查找的方式则可测的距离较短。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种光缆综合测试仪。本使用新型提供的光缆综合测试仪利用光的干涉原理和传感效应，不损伤光缆根据所需要测量的物理量将光缆接入本实用新型所提供的光缆综合测试仪上相应的接口，通过观察GUI14上对应数据曲线和对操作面板上各个功能键的操作，准确测量出所需物理量，大大减少了光缆传输网络工程的时间和管理成本，极大提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种一机多用的光缆综合测试仪，包括：壳体、操作面板、电源分别与电源管理模块连接，电源管理模块分别与光缆识别模块、OTDR功能模块、光功率计功能模块、红光笔功能模块连接，各模块集成于同一电路板上。

上述方案中优选的是，采用ARM+FPGA框架，ARM与GPMC总线连接，ARM通过GPMC总线与FPGA进行数据交换，上述任一 方案中优选的是，还设置有GUI14用于显示ARM的数据。

上述任一方案中优选的是，还设置有OTDR功能光接口、光缆识别功能光接口、光功率计功能光接口、红光笔功能光接口并排安装于壳体的一侧并分别与电路板上的OTDR功能模块、光缆识别模块、光功率计功能模块各模块、红光笔功能模块对应连接。

上述任一方案中优选的是，所述操作面板上设置有圆形确定键，向上方向键、向下方向键、向左方向键、向右方向键呈扇形围绕所述确定键。

上述任一方案中优选的是，靠近向下方向键设置有纵状排列的A/B游标切换键和开始测量键，A/B游标切换键用于在切换选中的OTDR测量曲线上的A/B游标，所述A/B游标切换键和开始测量键呈长圆形上下平行排布于所述操作面板上。

上述任一方案中优选的是，开始测量键的与A/B游标切换键一侧设置有电源开关键，用于启动/切断仪器的电源。

上述任一方案中优选的是，所述壳体的边缘还设置有长圆形的散热孔，用于排出仪器运行时所产生的热量。

上述任一方案中优选的是，所述壳体上位于OTDR功能光接口、光缆识别功能光接口、光功率计功能光接口、红光笔功能光接口的底端设置有运行状态指示灯。

本实用新型的有益效果为：通过将光缆现场维护所需使用的仪表功能高度集成在同一电路板上，并通过不同的接口实现对光缆相应物理量的测量，通过同一显示界面GUI对本实用新型提供的光缆综合测试仪所测量的物理量曲线进行观察和同一操作面板上功能键进行操作，大大降低了劳动成本，使得操作更加简便、快捷、有效。

附图说明

图1示出的是本实用新型的光缆综合测试仪一优选实施例的结构框架图；

图2示出的是为本实用新型如图1所示的实施例的一种光缆综合测试仪的结构意图。

附图标记： 

1.电源开关按键；2.开始测量按键；3.A/B游标切换按键；4.向下方向键；5.确定按键；6.向右方向键；7.向上方向键；8.向左方向键；9.红光笔功能光接口；10.OTDR功能光接口；11.识别仪功能光接口；12.光功率计功能光接口；13.运行状态指示灯；14.GUI；15.散热孔。

具体实施方式

为了更好地理解按照本实用新型方案的光缆综合测试仪，下面结合附图对本实用新型的光缆综合测试仪的一优选实施例作进一步阐述说明。

图1示出的是本实用新型的光缆综合测试仪一优选实施例的结构框架图。本实用新型所提供的光缆综合测试仪通过软件和硬件的结合将光缆识别功能、OTDR功能、光功率计功能、红光笔功能通过电路设计的方式集中将各功能模块集成于同一电路板上，大大节省了空间、减少了对操作系统繁琐的操作步骤，减轻了现场作业人员的的负担。各功能使用模块化设计，光功率计、OTDR、识别仪模块实现将被测物理量转换为电信号，红光笔模块将ARM的控制信号转换为光信号发出，相互之间分离且不相互影响。

由于现场作业的现场环境复杂，电磁干扰大，并且考虑到误操作、突然掉电等情况，必须对检测系统进行抗干扰设计，以保证其稳定运行。为此，在设计本实用新型提供的光缆综合测试仪时采取了抗干扰措施。由于本实用新型提供的光缆综合测试仪将各功能模块采用电路模块化集成于同一电路板上，所以本是实用新型提供的光缆综合测试仪采用外屏蔽层壳体，起到屏蔽工作环境中电磁作用，是本实用新型在作业人员操作时避免了由于所处环境带有磁场的原因而产生的电磁干扰。

在布线过程中，对模拟和数字信号有效隔离，并分别接地，保证模拟电电路中信号不受强电电磁干扰。本实用新型所提供的光缆综合测试仪的电路板上集成了各功能模块，为了使各功能模块之间不产生影响，在电路板布线过程中对各模块的布线进行了有效的隔离，确保 任一功能模块在运行时能够准确地产生数据显示于显示界面GUI。若未对电路板的布线未进行对模拟和数字信号有效隔离，在仪器运行时电路板上各模块之间可能会产生干扰，导致测量的数据不准确，不清晰等。

使用屏蔽壳对关键的器件进行电磁干扰保护，提高模拟信号的可靠性和准确性；在硬件上采用高速光电隔离电路，保证数据传输速率和可靠性。

本实用新型提供的光缆综合测试仪总体设计采用ARM+FPGA(Field－Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列)框架。ARM主要实现系统移值,GUI(图形用户接口)的设计,并通过GPMC总线与FPGA进行数据交换。FPGA将各模块的测量数据通过模数转换器进行采集处理后通过GPMC总线将数据传输给ARM，ARM接收到测量数据在GUI上显示出来。这种框架能够很好的兼顾GUI设计与数据采集与处理，将ARM用户界面设计与FPGA数据采集与信号处理的优点相结合。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35％，却能保留32位系统的所有优势。体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。

FPGA，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。本实用新型提供的光缆综合测试仪优选实施例采用xilinx Spartan-6FPGA，xilinx Spartan-6是FPGA的一个型号。xilinx Spartan-6FPGA可提供先进电源管理技术、多达150,000个逻辑单元、集成PCI Express模块、高级存储器支持、250MHz DSP slice以及3.2Gbps低功耗收发器。利用高效的、双寄存器6-输入LUT(查找表)逻辑结构提升系统性能；利用集成式端点模块实现PCI Express；连接8个低功耗(150mW) 3.2Gbps GTP串行收发器；利用集成式存储器控制器实现了高达800Mbps的存取速率支持；利用低功耗390MHz DSP48A1 slice和18x 18乘法器构建DSP应用；利用带有低成本HSTL和SSTL存储器接口的、多电压、多标准SelectIO库；多条时钟管理通道，均包含2个DCM和1个PLL；1000MHz时钟技术；利用公认的低功耗45nm工艺技术；利用高性能1.2V内核电压或功耗更低的1.0V内核电压选项管理功耗；利用休眠掉电模式实现零功耗；利用多引脚唤醒、控制增强待机模式保持状态和配置。采用xilinx Spartan-6FPGA可使得本实用新型提供的光缆综合测试仪在消耗很小的能耗下提高整个光缆综合测试仪的性能。

系统采用ARM Cortex-A8高性能处理器与FPGA相结合，ARM处理器主要用来处理人机交互；高速AD，即模数转换器，采集与算法部分单独使用FPGA进行处理，有效提高了软件的运行效率和软件实时性；针对软件的实时性要求，在ARM处理器上移植了WINCE7实时操作系统，根据系统任务特征采用了不同的任务调度机制并设定了不同的处理优先级别.

本实用新型提供的光缆综合测试仪的操作界面采用GUI14。GUI14是Graphical User Interface的简称，即图形用户界面，通常人机交互图形化用户界面设计，准确来说GUI 14就是屏幕产品的视觉体验和互动操作部分。GUI14为图形用户界面是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面，与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。本实用新型提供的光缆综合测试仪的操作界面采用GUI14目的是优化产品的性能，使操作更人性化，减轻使用者的认知负担，使其更适合用户的操作需求，直接提升产品的市场竞争力。GUI14的广泛应用是当今计算机发展的重大成就之一，它极大地方便了非专业用户的使用。人们从此不再需要死记硬背大量的命令，取而代之的是可以通过窗口、菜单、按键等方式来方便地进行操作。而嵌入式GUI14具有轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。本实用新型提供的光缆综合测试仪采用GUI14作为用户的可视操作界面可减少用户的认知负担、保 持界面的一致性、满足不同目标用户的创意需求、用户界面友好性、图标识别平衡性、图标功能的一致性、建立界面与用户的互动交流、更为人性化的视觉优化、更具识别性的图标及其他元素、更具可操控性和扩充性的使用易用性、更具有企业品牌特色的视觉识别性，大大提高了本实用新型提供的光缆综合测试仪的实用价值。

各功能使用模块化设计，通过电路集成的方式将实现光功率计功能、OTDR功能、光缆识别功能的电路集成于同一电路板上模块实现将被测物理量转换为电信号，红光笔模块将ARM的控制信号转换为光信号发现。相互之间分离且不相互影响。

图2示出的是为本实用新型如图1所示的实施例的一种光缆综合测试仪的结构意图。本实用新型提供的光缆综合测试仪设置有OTDR功能光接口10、光缆识别功能光接口11、光功率计功能光接口12、红光笔功能光接口9并排安装于壳体的侧边并分别与电路板上的OTDR功能电路模块、光缆识别电路模块、光功率计功能电路模块、红光笔功能电路模块对应连接。本实用新型提供的光缆综合测试仪在电路板上将各功能模块分离，同样地，在数据接口上将测试不同物理量的数据接口分离并排于所述壳体上，并将各接口固定在一块单独的金属件上，即可提高光接口的牢固性，同时也大大方便了仪表的装配。

本实用新型提供的光缆综合测试仪上设置有圆形确定键，向上方向键7、向下方向键4、向左方向键7、向右方向键6呈扇形围绕所述确定键。向上方向键7、向下方向键4、向左方向键7、向右方向键6是在测量光缆各个物理量时，通过观察GUI14上的曲线或者数据对曲线或者数据进行向上、向下、向左、向右的调节以及确定操作。在向下方向键4的下方、靠近所述向下方向键4设置有纵状排列的A/B游标切换键3和开始测量键2，A/B游标切换键3用于在切换选中的OTDR测量曲线上的A/B游标，所述A/B游标切换键3和开始测量键2呈长圆形上下平行排布于所述操作面板上，在所述开始测量键2的与A/B游标切换键3一侧设置有电源开关1键，用于启动/切断仪器的电源。

在本实用新型提供的光缆综合测试仪壳体的边缘还设置有长圆 形的散热孔15，用于排出仪器运行时所产生的热量。壳体上位于所述OTDR功能光接口10、所述光缆识别功能光接口11、所述光功率计功能光接口12、所述红光笔功能光接口9的底端设置有运行状态指示灯13，用于显示本实用新型提供的光缆综合测试仪的运行状态是否良好。

以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制，例如实用新型提供的光缆综合测试仪操作面板上向上方向键、向下方向键、相左方向键、向右方向键的形状和构造、排布形式等，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本实用新型的技术范围，还需要说明的是，按照本实用新型的光缆综合测试仪技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (9)

1.一种光缆综合测试仪，其特征在于，包括：壳体、操作面板、电源与电源管理模块连接，电源管理模块分别与光缆识别模块、OTDR功能模块、光功率计功能模块、红光笔功能模块连接，各模块集成于同一电路板上。

2.根据权利要求1所述的光缆综合测试仪，其特征在于，采用ARM+FPGA框架，ARM与GPMC总线连接，ARM通过GPMC总线与FPGA进行数据交换。

3.根据权利要求2所述的光缆综合测试仪，其特征在于，还设置有GUI用于显示测量的数据。

4.根据权利要求1所述的光缆综合测试仪，其特征在于：还设置有OTDR功能光接口、光缆识别功能光接口、光功率计功能光接口、红光笔功能光接口并排成两行安装于壳体的一侧并分别与电路板上的OTDR功能模块、光缆识别模块、光功率计功能模块、红光笔功能模块对应连接。

5.根据权利要求4所述的光缆综合测试仪，其特征在于：所述操作面板上设置有圆形确定键，向上方向键、向下方向键、向左方向键、向右方向键呈扇形围绕所述确定键。

6.根据权利要求5所述的光缆综合测试仪，其特征在于：在所述向下方向键的下方依次设有A/B游标切换按键和开始测量按键，所述A/B游标切换按键用于在切换选中的OTDR测量曲线上的A/B游标，所述开始测量按键用于开启/关闭测量功能。

7.根据权利要求6所述的光缆综合测试仪，其特征在于：在所述开始测量按键的下方设置有一电源开关按键，其用于启动/切断仪器的电源。

8.根据权利要求3所述的光缆综合测试仪，其特征在于：所述壳体的边缘还设置有长圆形的散热孔，用于排出仪器运行时所产生的热量。

9.根据权利要求4所述的光缆综合测试仪，其特征在于：所述OTDR功能光接口、所述光缆识别功能光接口、所述光功率计功能光接口、所述红光笔功能光接口的底端分别设置有运行状态指示灯。