CN204465539U - 一种多路纤芯测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多路纤芯测试装置，该装置包括：脉冲发生器、光源、光路开关、定向耦合器、光电检测器、信号处理装置、MCU芯片及主时钟；所述的光路开关设有多个光传输端口，每一光传输端口连接一备用光纤；脉冲发生器产生电脉冲信号，并发送至光源；光源将电脉冲信号转换为光脉冲信号，通过定向耦合器发送至光路开关；光路开关连接对应光传输端口的备用光纤，将光脉冲信号传送给该备用光纤并接收回馈的光信号，通过定向耦合器传输至光电检测器；光电检测器将光信号转换为电信号，输出至信号处理装置；信号处理装置根据电信号生成发光强度-距离性能曲线，传输至MCU芯片；MCU芯片根据该性能曲线对备用光纤的性能参数进行比对，生成测试结果。

Description

一种多路纤芯测试装置

技术领域

本实用新型是关于电力系统中的光纤通信技术，具体地，是关于一种多路纤芯测试装置。

背景技术

光纤通信是以光纤作为传输通道，利用光作为信息载体的通信方式。由于光纤具有较高的可靠性、信息的保密性、优越的机械性能和成本较低等显著特点，光纤成为了电力系统信号传输的重要媒介。

光纤通信中广泛采用OTDR(光时域反射仪)对光纤的传输衰减和故障定位进行判断。OTDR是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行的。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质、连接器、结合点、弯曲或其他类似的事件而发生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会回到OTDR中，有用信息由OTDR的探测器进行测量。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出反射距离，同时在仪器屏幕上显示出光纤的性能曲线图。

OTDR具有便于携带、光纤性能测试准确和故障诊断位置精确等优点，但同时也具有一些缺陷。传统OTDR只具备一个光模块，一次只能对一根光纤进行发光和性能测试；待查看并保存该根光纤性能参数后，才能对下一根纤芯继续测试。在实际电力通信生产作业中，通信运维人员会对变电站通信机房的ODF备用纤芯进行测试，检查纤芯好坏并将测试数据记录下来，而针对备用线芯的测试耗时最长：OTDR操作使用不便捷，测试记录工序反复，需要两人以上结合作业。站点之间线路数量少时需两小时左右，线路多时则耗时接近一天。“插光纤→OTDR测试→数据记录→拔光纤→插下一根光纤”的机械式纤芯测试模式严重降低了运维人员的工作效率，且在反复连续插拔一根光纤时，工作人员容易造成测试纤芯的错插和对左右所带业务光纤造成的误碰。因此，需要提出一种新的针对OTDR多路纤芯的测试方案，以提高整个测试过程的效率，并降低人为操作所导致的误差。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种多路纤芯测试装置，释放了人力，降低了劳动强度，可提高对待测光纤的整个测试过程的效率，并可降低人为操作所导致的误差。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种多路纤芯测试装置，所述的多路纤芯测试装置包括：脉冲发生器、光源、光路开关、定向耦合器、光电检测器、信号处理装置、MCU芯片及主时钟；所述的光路开关设有多个光传输端口，每一光传输端口连接一备用光纤；其中，所述的主时钟向所述的脉冲发生器发送一时钟信号，并向所述的信号处理装置发送一频率信号；所述的MCU芯片向所述的脉冲发生器发送一周期发射时间信号，并向所述的光路开关发送一开关切换信号；所述的脉冲发生器根据所述时钟信号产生电脉冲信号，并根据所述周期发射时间信号将所述的电脉冲信号发送至所述的光源；所述的光源将所述的电脉冲信号转换为光脉冲信号，并将所述的光脉冲信号发送至所述的定向耦合器；所述的定向耦合器将所述光脉冲信号输出至所述的光路开关；所述的光路开关接收所述的光脉冲信号及所述开关切换信号，根据所述开关切换信号连接对应光传输端口的备用光纤，然后将所述光脉冲信号传送给所述对应光传输端口的备用光纤并接收回馈的光信号，将所述光信号传送给所述的定向耦合器；所述的定向耦合器接收所述光信号，并将所述光信号输出至所述的光电检测器；所述的光电检测器将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号输出至所述的信号处理装置；所述的信号处理装置接收所述频率信号及电信号，根据所述的频率信号将所述的电信号转换为数字信号，根据所述的数字信号生成发光强度-距离性能曲线，并将所述的发光强度-距离性能曲线传输至所述的MCU芯片；所述MCU芯片根据所述的发光强度-距离性能曲线对所述对应光传输端口的备用光纤的性能参数进行比对，生成测试结果。

在一实施例中，上述的MCU芯片具体用于：根据所述的发光强度-距离性能曲线获取所述对应光传输端口的备用光纤的测试距离误差及衰耗值；判断所述测试距离误差与一标准误差值的大小，并判断所述衰耗值与一标准衰耗值的大小；当所述测试距离误差大于所述标准误差值，和/或所述衰耗值大于所述标准衰耗值时，判断所述对应光传输端口的备用光纤为问题光纤；否则，判断所述对应光传输端口的备用光纤为正常光纤；输出对所述对应光传输端口的备用光纤的判断结果作为所述的测试结果。

在一实施例中，上述的多路纤芯测试装置还包括：放大器，所述的放大器连接于所述的光电检测器与信号处理装置之间，所述的放大器接收所述光电检测器输出的所述电信号，将所述的电信号进行放大后传输至所述的信号处理装置。

在一实施例中，上述的多路纤芯测试装置还包括：数据输出装置，所述的数据输出装置与所述MCU芯片连接，接收并输出所述的测试结果。

在一实施例中，上述的多路纤芯测试装置还包括：显示器，所述的显示器与所述的数据输出装置连接，接收并显示所述的发光强度-距离性能曲线及测试结果。

本实用新型实施例的有益效果在于，通过本实用新型，能够在实际的生产工作中，减少备用纤芯测试需要的人员数量和仪器操作重复性，也一定程度上避免了在纤芯插拔过程中造成的错插和误碰，降低劳动强度，显著提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型实施例的多路纤芯测试装置100的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的备用光纤的示意图；

图3A及图3B为根据本实用新型实施例对备用光纤进行测试所得性能曲线示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种多路纤芯测试装置。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型实施例提供一种多路纤芯测试装置，以对备用光纤进行性能测试。如图1所示，该多路纤芯测试装置100包括：脉冲发生器1、光源2、定向耦合器3、光路开关4、光电检测器5、信号处理装置6、MCU芯片7及主时钟8。

在测试开始阶段，上述的主时钟8向脉冲发生器1发送一时钟信号，并向信号处理装置6发送一频率信号；上述的MCU芯片7向脉冲发生器1发送一周期发射时间信号，并向光路开关3发送一开关切换信号。其中，该时钟信号用以使脉冲发生器1以一定频率产生电脉冲信号；频率信号用以为信号处理装置6提供工作频率，使信号处理装置6的工作频率与脉冲发生器1产生的电脉冲信号的频率保持同步；周期发射时间信号用以控制脉冲发生器1产生电脉冲信号的周期发射时间；开关切换信号则用以控制光路开关4的切换。

在接收到上述的时钟信号及周期发射时间信号后，脉冲发生器1根据该时钟信号产生电脉冲信号，并根据该周期发射时间信号将产生的电脉冲信号发送至光源2。

光源2将接收到的电脉冲信号转换为光脉冲信号，并将该光脉冲信号发送至定向耦合器3。该定向耦合器3将光脉冲信号输出至光路开关4。

光路开关4上设有多个光传输端口，每一个光传输端口均对应连接有一待测试的备用光纤。该备用光纤如图2所示，图2示出的是测试12根备用光纤，其中，第7根和第8根光纤已被占用，因此并不做测试。需要说明的是，图2所示的12根备用光纤仅为举例说明，并非用以限制本实用新型，实际应用中，也可针对24、36或48等多根备用光纤进行测试。相应地，光路开关4上的光传输端口的数量则可根据备用光纤的数量进行设置。

光路开关4接收定向耦合器3传输的光脉冲信号以及MCU芯片7发送的开关切换信号。其中，该开关切换信号包含有要进行测试的备用光纤所连接的光传输端口的信息。为表述清楚，下文中将此光传输端口称为光传输端口a，将与该光传输端口a对应连接的备用光纤称为备用光纤Ga。光路开关4根据该开关切换信号中包含的光传输端口a的信息连接对应该光传输端口a的备用光纤Ga，然后将上述光脉冲信号传送给与该光传输端口a对应连接的备用光纤Ga。并且，该光路开关4接收从该备用光纤Ga回馈的光信号，并将该光信号传送给上述的定向耦合器3。

在实际应用中，光路开关4根据多个开关切换信号的接收时间顺序，依次分别单独与每一根对应光传输端口的备用光纤连接，以分别向每一根备用光纤传输光脉冲信号，并获取每一根备用光纤反馈回的光信号，以对每一根备用光纤进行测试。

在另一实施例中，光路开关4也可根据开关切换信号选择其中几根备用光纤依次进行选择并测试，例如，要测试12根备用光纤中的第1、2、3、5、6、9、10根，则可通过该选择开关4依次连接第1、2、3、5、6、9、10根备用光纤，并向上述的备用光纤传输光脉冲信号，并接收相应的回馈信号，同时自动生成相应的数据并保存，本实用新型并不以此为限，可根据实际的测试需要进行设置。

定向耦合器3接收到光路开关4传输的光信号后，将该光信号输出至上述的光电检测器5。光电检测器5将接收到的光信号转换为电信号，并将该电信号输出至上述的信号处理装置6。

信号处理装置6接收到上述的频率信号及电信号后，根据该频率信号将该电信号转换为数字信号，并根据该数字信号中包含的关于备用光纤Ga的发光强度及测试距离等性能参数生成该备用光纤Ga的发光强度-距离性能曲线，并将该发光强度-距离性能曲线传输至上述的MCU芯片7。

该MCU芯片7根据信号处理装置6发送的发光强度-距离性能曲线对备用光纤Ga的性能参数进行比对，生成测试结果。具体地，MCU芯片7根据该发光强度-距离性能曲线获取备用光纤Ga的测试距离误差及衰耗值等性能参数，然后判断该测试距离误差与一标准误差值的大小，并判断该衰耗值与一标准衰耗值的大小。实际应用中，可以设置该标准误差值为2.00公里，设置该标准衰耗值为0.30dB/km，但这两个数值是用以举例说明本实用新型实施例中的标准误差值及标准衰耗值，而并非用以限制本实用新型，可根据不同的应用环境设置不同的标准误差值及标准衰耗值。

当MCU芯片7的判断结果为“测试距离误差大于标准误差值”和“衰耗值大于标准衰耗值”中的至少一个时，则判断该备用光纤Ga为问题光纤；否则，则判断该备用光纤Ga为正常光纤。

当MCU芯片7对备用光纤Ga判断结束后，输出对该备用光纤Ga的判断结果作为测试结果。

通过以上描述可知，通过本实用新型实施例的多路纤芯测试装置100，可减少备用纤芯测试需要的人员数量和仪器操作重复性，也一定程度上避免了在纤芯插拔过程中造成的错插和误碰，降低劳动强度，显著提高作业效率。

在一实施例中，如图1所示，本实用新型实施例的多路纤芯测试装置100还可包括一放大器9，该放大器9连接于光电检测器5与信号处理装置6之间，放大器9用于接收光电检测器5输出的电信号，将该电信号进行放大后再传输至信号处理装置6。由于该光电检测器5输出的电信号的信号强度有可能较微弱，通过放大器9对该电信号进行放大，更便于后续对该电信号进行处理。

实际应用中，本实用新型实施例的多路纤芯测试装置100还可包括一数据输出装置10，该数据输出装置10与上述的MCU芯片7连接，用于接收并输出MCU芯片7生成的测试结果。

进一步地，本实用新型实施例的多路纤芯测试装置100还包括一显示器11，显示器11与上述的数据输出装置10连接，用于接收并显示上述的发光强度-距离性能曲线及测试结果，使得测试人员能够更加直观地查看了解多路光纤的状态，并及时作出调整。

以下结合一测试实例对本实用新型实施例的多路纤芯测试装置进行具体说明。

如下表一，是对如图2所示的12根备用光纤进行测试的统计表格，其中，第7根和第8根光纤已被占用，因此并不做测试。

表一

进一步地，可具体选定进行测试的性能参数的标准值，如下表二所示：

表二

由表二可知，在本次测试中，是选定标准误差值为2.00公里，标准衰耗值为00.30dB/km，并进一步设定其他的测试参数，如下表三所示：

表三

在对多路纤芯测试装置的参数设置完毕后，即可开始进行测试，所得测试结果如下表四所示：

表四

如表四所示，测试第9根备用光纤所得的衰耗值为0.371dB/km，大于上述标准衰耗值0.3dB/km；测试距离为77.54公里，相较于设置的测量距离80公里，其距离误差为2.46公里，大于上述的标准误差值2公里。因此，可得测试结果是：第1～6、10～12根备用光纤是正常光纤，第9根备用光纤为问题光纤。

针对问题光纤，可单独再进行一次测试，进行验证，如果测试结果仍有问题，则可确认该备用光纤是问题光纤。对第9根备用光纤进行ODF纤芯的清理，擦拭出线纤芯接头，从新进行测试，测试结果如下表五所示：

表五

如表五所示，对第9根备用光纤的二次测试所得的衰耗值为0.352dB/km，大于上述标准衰耗值0.3dB/km；测试距离为77.82公里，相较于设置的测量距离80公里，其距离误差为2.18公里，大于上述的标准误差值2公里。可见，该第9根备用光纤为问题光纤。

进一步地，还可通过上述的显示器11，输出上述的测试结果，如图3A及图3B所示。图3A是对第1根备用光纤进行测试所得的性能曲线图，图3B是对第9根备用光纤进行二次测试所得的性能曲线图，在该性能曲线图中，横坐标为测试距离，单位为km，纵坐标为发光强度，单位为dB。通过该显示器11显示测试结果，使得测试人员能够更加直观地查看了解多路光纤的状态，并及时作出调整。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多路纤芯测试装置，其特征在于，所述的多路纤芯测试装置包括：脉冲发生器、光源、光路开关、定向耦合器、光电检测器、信号处理装置、MCU芯片及主时钟；所述的光路开关设有多个光传输端口，每一光传输端口连接一备用光纤；其中，

所述的主时钟向所述的脉冲发生器发送一时钟信号，并向所述的信号处理装置发送一频率信号；

所述的MCU芯片向所述的脉冲发生器发送一周期发射时间信号，并向所述的光路开关发送一开关切换信号；

所述的脉冲发生器根据所述时钟信号产生电脉冲信号，并根据所述周期发射时间信号将所述的电脉冲信号发送至所述的光源；

所述的光源将所述的电脉冲信号转换为光脉冲信号，并将所述的光脉冲信号发送至所述的定向耦合器；

所述的定向耦合器将所述光脉冲信号输出至所述的光路开关；

所述的光路开关接收所述的光脉冲信号及所述开关切换信号，根据所述开关切换信号连接对应光传输端口的备用光纤，然后将所述光脉冲信号传送给所述对应光传输端口的备用光纤并接收回馈的光信号，将所述光信号传送给所述的定向耦合器；

所述的定向耦合器接收所述光信号，并将所述光信号输出至所述的光电检测器；

所述的光电检测器将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号输出至所述的信号处理装置；

所述的信号处理装置接收所述频率信号及电信号，根据所述的频率信号将所述的电信号转换为数字信号，根据所述的数字信号生成发光强度-距离性能曲线，并将所述的发光强度-距离性能曲线传输至所述的MCU芯片；

所述MCU芯片根据所述的发光强度-距离性能曲线对所述对应光传输端口的备用光纤的性能参数进行比对，生成测试结果。

2.根据权利要求1所述的多路纤芯测试装置，其特征在于，所述的多路纤芯测试装置还包括：放大器，所述的放大器连接于所述的光电检测器与信号处理装置之间，所述的放大器接收所述光电检测器输出的所述电信号，将所述的电信号进行放大后传输至所述的信号处理装置。

3.根据权利要求2所述的多路纤芯测试装置，其特征在于，所述的多路纤芯测试装置还包括：数据输出装置，所述的数据输出装置与所述MCU芯片连接，接收并输出所述的测试结果。

4.根据权利要求3所述的多路纤芯测试装置，其特征在于，所述的多路纤芯测试装置还包括：显示器，所述的显示器与所述的数据输出装置连接，接收并显示所述的发光强度-距离性能曲线及测试结果。