CN206686184U - 光路切换装置和组网节点的链型结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光路切换装置，包括：光路切换模块和直流输入模块，直流输入模块用于连接直流电源，并向所述光路切换模块输出直流电源；光路切换模块包括四个光进口和四个光出口，四个光进口和四个光出口构成两条光信号的传输路径，当直流输入模块的通断电状态改变时，光路切换模块的两条光信号传输路径同时改变，通过设置四个光进口和四个光出口，解决传统机械式光开关端口数无法满足光路切换需求的问题。还涉及一种组网节点的链型结构，解决交换机掉电时需要人工跳纤的问题。

Description

光路切换装置和组网节点的链型结构

技术领域

本实用新型涉及光传输器件领域，特别是涉及一种光路切换装置和组网节点的链型结构。

背景技术

光纤通讯是指一种利用光与光纤(optical fiber)传递资讯的方式，由于光纤通信传输容量大，保密性好等优点，得到广泛的运用，特别是在信息传输领域。

若在进行光信号传输时出现直流电源故障，需要进行光路切换，目前应用最为广泛的是传统的1×2和2×2机械式光开关，但在某些场景中，传统的1×2和2×2机械式光开关端口数已经无法满足光路切换的需求。

实用新型内容

基于此，提供一种光路切换装置和组网节点的链型结构，解决传统机械式光开关端口数无法满足光路切换需求的问题。

一种光路切换装置，包括：光路切换模块和直流输入模块；所述直流输入模块输出正端连接所述光路切换模块的供电正端，所述直流输入模块的输出负端连接所述光路切换模块的供电负端；所述直流输入模块用于连接直流电源，并向所述光路切换模块输出直流信号；所述光路切换模块包括四个光进口和四个光出口；所述四个光进口和四个光出口构成两条光信号的传输路径；当所述光路切换模块的通断电状态改变时，所述光路切换模块的两条光信号传输路径同时改变。

一种组网节点的链型结构，包括光路切换装置；所述光路切换装置包括：第一光进口、第一光出口、第二光进口、第二光出口、第三光进口、第三光出口、第四光进口和第四光出口；所述光路切换装置安装于节点内，其直流输入模块连接所在节点内的直流电源，其第一光进口连接上一级节点的光信号输出端，其第一光出口通过其所在节点交换机连接其第二光进口，其第二光出口连接下一级节点的光信号接收端；其第三光进口连接下一级节点的光信号输出端，其第三光出口通过其所在节点交换机连接其第四光进口，其第四光出口连接上一级节点的光信号接收端。

上述光路切换装置，通过光路切换模块通断电状态发生变化时，光传输路径同时改变的特性，实现光纤通讯系统断电故障时，光信号依然可以传至下一个中继设备以及故障中继设备后的光信号接收设备的效果。上述组网节点的链型结构，通过光路切换装置，在交换机掉电时，保证光信号传输路径的正常导通，实现自动跳纤的效果，节省人力和物力。

附图说明

图1为一实施例中光路切换装置的示意性结构图；

图2为一实施例的直流输入模块有直流电源输入时两条光信号传输路径的示意性结构图；

图3为一实施例的直流输入模块无直流电源输入时两条光信号传输路径的示意性结构图；

图4为另一实施例中光路切换装置的示意性结构图；

图5为另一实施例中光路切换模块的示意性结构图；

图6为一实施例中光路切换装置的示意性结构图；

图7为一实施例光路切换装置的面板图；

图8为一实施例的节点没有掉电时组网节点的链型结构示意性结构图；

图9为一实施例的节点掉电时组网节点的链型结构示意性结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型实施例的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1为一实施例中光路切换装置示意性结构图，如图1所示，包括：光路切换模块和直流输入模块；所述直流输入模块输出正端1连接所述光路切换模块的供电正端3，所述直流输入模块的输出负端2连接所述光路切换模块的供电负端4；所述直流输入模块用于连接直流电源，并向所述光路切换模块输出直流信号；所述光路切换模块包括四个光进口和四个光出口；所述四个光进口和四个光出口构成两条光信号的传输路径；当所述光路切换模块的通断电状态改变时，所述光路切换模块的两条光信号传输路径同时改变。

在本实施例中，直流输入模块连接直流电源，当直流电源掉电时，直流输入模块没有直流电源输入，同时光路切换模块也没有直流信号输入，光路切换模块的光信号传输路径改变。

同时，本实施例的光路切换装置提供四个光进口和四个光出口，解决了某些场景下，传统机械式光开关端口数无法满足光路切换需求的问题。在一个具体的应用实例中，其中两个光进口和两个光出口可以分别连接中继设备上的两个光信号接收口和两个光信号发送口。那么，在带电工作时，光信号从一个光进口进入，经过中继设备的光信号接收口后，从中继设备的光信号发送口输出，最终从一个光出口输出光信号；在断电工作时，中继设备失去正常光信号传输能力，光信号从一个光进口进入，最终从另一个光出口输出光信号。具体的，两条光传输路径用于传输两个不同方向的光信号。

图2和图3分别为一实施例中光路切换模块有直流信号输入时和没有直流信号输入时两条光信号传输路径示意性结构图，如图2和图3所示，当光路切换模块有直流信号输入时，所述光路切换模块中第一传输路径为：第一光进口P1与第一光出口P4导通，第二光进口P2与第二光出口P3导通，具体的，第一光出口P4还与第二光进口导通P2，例如：第一光出口P4通过中继设备与第二光进口P2导通；第二传输路径为:第三光进口P5与第三光出口P8导通，第四光进口P6与第四光出口P7导通，具体的，第三光出口P8还与第四光进口P6导通，例如：第三光出口P8中继设备与第四光进口P6导通。所述第一传输路径中，光信号从第一光进口P1进入，从第二光出口P3输出；所述第二传输路径中，光信号从第三光进口P5进入，从第四光出口P7输出。当直流输入模块无直流电源输入时，所述光路切换模块中第一传输路径为：第一光进口P1与第二光出口P3导通；第二传输路径为：第三光进口P5与第四光出口P7导通。同样地，所述第一传输路径中，光信号从第一光进口P1进入，从第二光出口P3输出；所述第二传输路径中，光信号从第三光进口P5进入，从第四光出口P7输出。

图4为另一个实施例中光路切换装置示意性结构图，如图5所示，所述光路切换模包括：两个光切换开关，每个光切换开关包括两个光进口和两个光出口；其中一光切换开关的两个光进口作为所述光路切换模块的第一光进口P1和第二光进口P2，两个出口作为所述光路切换模块的第一光出口P4和第二光出口P3；另一光切换开关的两个光进口作为所述光路切换模块的第三光进口P5和第四光进口P6，两个出口作为所述光路切换模块的第三光出口P8和第四光出口P7；每个光切换开关的供电正端均连接所述光路切换模块的供电正端；每个光路切换开关的供电负端均连接所述光路切换模块的供电负端。

在本实施例中，具体给出光路切换模块的结构，所述光路切换开关为二进二出开关，当光切换开关通电时，一个光切换开关的光信号传输路径为：光信号从P1口进入光切换开关，由于P1口和P4口导通，光信号从P4口出，同时P4与P2通过外部设备连通，光信号传至P2，P2口与P3口到通，最终光信号从P3口输出；另一个光切换开关的光信号传输路径为：光信号从P5口进入光切换开关，由于P5口和P8口导通，光信号从P8口出，同时P8与P6通过外部设备连通，光信号传至P6，由于P6口和P7口导通，最终光信号从P7口输出；在光切换断电时，一个光切换开关的光信号传输路径为：光信号从P1口进，由于P1口和P3口导通，光信号直接从P3口输出；另一个光切换开关的光信号传输路径为：光信号从P5口进，由于P5口和P7口导通，光信号直接从P7口输出；通过上述两个光路切换开关，即可实现两条光信号传输路径在通断电状态下的切换，结构简单，在技术上易于实现。

图5为一个实施例中光路切换开关示意性结构图，所述光切换开关包括两个光切换子开关；每个光路切换子开关包括一个光进口P11(P14)和两个光出口P12和P13(P15和P16)；其中一光切换子开关中的一个光出口P12与另一光切换子开关的一个光出口P15连接；两个光切换子开关的两个光进口(P11和P14)作为其所在的光切换开关的两个光进口；所述一光切换子开关中的另一光出口P13、所述另一光切换子开关的另一个光出口P16分别作为其所在的光切换开关的两个光出口；所述两个光切换子模块的供电正端连接所述光路切换模块的供电正端；所述两个光切换子模块的供电负端连接所述光路切换模块的供电负端。

在本实施例中，通过两个一进二出光切换开关特定组合，实现一个二进二出光切换开关的功能，具体的，将一个一进二出光切换开关的P12口与另一个一进二出光切换开关的P15口连接，那么，两个一进二出光切换开关的两个光进口P11和P16等效为二进二出光切换开关的两个光进口，两个一进二出光切换开关的通电导通的两个光出口P13和P14为等效二进二出光切换开关的两个光出口；当两个一进二出光切换开关均通电时，由两个一进二出光切换开关组合成的光切换开关的光信号传输路径为：光信号从P11口进入，由于P11口与P13口导通，光信号传至P13口，P13口与P16口通过外部设备连通，那么，光信号传至P16，由于P16口与P14口导通，最终光信号从P14输出；当两个一进二出光切换开关均断电时，由两个一进二出光切换开关组合成的光切换开关的光信号传输路径为：由于P11口与P12口导通，P14口与P15口导通，P12口与P15口连通，那么光信号从P11口进，直接从P14口输出。

在一个实施例中，如图4所示，所述直流输入模块包括：第一直流源接口1、第二直流源接口2、第一二极管D1和第二二极管D2。

所述第一直流源接口1的正端连接所述第一二极管D1的正极；所述第二直流源接口2的正端连接所述第二二极管D2的正极；所述第一直流源接口1的负端和所述第二直流源接口2的负端均与所述光路切换模块的供电负端相连；第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极均与所述光路切换模块的供电正端相连。

当第一直流源接口1和第二直流源接口2中至少一个有直流输入时，所述直流输入模块有直流输出，对应地，所述光路切换模块有直流信号输入；当第一直流源接口1和第二直流源接口2均无直流输入时，所述直流输入模块无直流输出，对应地，所述光路切换模块无直流信号输入。

在本实施例中，通过设置两个直流源接口连接直流电源，为整个装置供电。设置两个二极管D1和D2，构成“或”的电路逻辑结构。因此，当两个直流源接口至少有一个通电时，整个装置依然可以正常运行，大大降低了由于装置内元器件损坏发生掉电的概率，加大整个系统运行的可靠性。容易想到的，若采用其他逻辑电路可以实现逻辑“或”功能，在本方案中也是可行的。

在一实施例中，如图4所述，所述直流输入模块还包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2和第一电容C1。

所述第一发光二极管LED1的正极连接所述第一电阻R1的一端，所述第一电阻R2的另一端连接所述第一直流源接口1的正端；所述第二发光二极管LED2的正极连接所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端连接第一直流源接口1的负端；所述第一发光二极管LED1的负极和第二发光二极管LED2的负极分别与第一直流源接口1的负端和第二直流源接口2的负端相连；所述第一电容C1的一端连接所述光路切换模块的供电正端，所述第一电容C1的另一端与所述光路切换模块的供电负端相连。

在本实施例中，设置第一电容C1，对直流输出模块输出的直流电压进行滤波。设置第一电阻R1和第一发光二极管LED1，可以直观检测第一直流源接口1是否通电，当第一直流源接口1通电时，LED1便导通发光；设置第二电阻R2和第二发光二极管LED2，可以直观检测第二直流源接口2是否通电，当第二直流源接口2通电时，LED2便导通发光。通过设置两个LED发光二极管，可以直观检查两个直流电源接口是否带电，在进行故障排查时，可以简单的进行故障区域判断。

优选的，所述直流输入模块的输出负端接地。增加光切换装置的安全性。

图6为一实施例中光路切换装置的示意性结构图，如图6所示，所述光路切换装置还包括直流转换模块；所述直流转换模块的输入正端连接所述直流输入模块的输出正端；所述直流转换模块的输入负端连接所述直流输入模块的输出负端，所述直流转换模块的输出正端连接所述光路切换模块的供电正端；所述直流转换模块的输出负端连接所述光路切换模块的供电负端；所述直流转换模块用于将直流输入模块的输出电压转换为光路切换模块的额定工作电压。

在本实施例中，在光路切换模块和直流输入模块之间增设直流转换模块，其目的是增加整个装置的适用性。若直流电源的电压较高，则不能直接为光路切换模块供电，为了保证光路切换模块的运行，需额外增设一直流转换模块，该直流转换模块根据装置的使用场景，具体设计。

优选的，若直流电源电压为24V，根据光路切换模块的额定电压，选择24V/5V、24V/3V、24V/1.5V等的直流转换模块。

在一实施例中，直流转换模块包括：DC/DC转换子模块、第二电容C2、第三电阻R3和第三发光二极管LED3。

所述DC/DC转换子模块的输出正端连接所述第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接所述第三发光二极管LED3的正极；所述DC/DC转换子模块的输出负端连接所述第三发光二极管LED3的负极；所述DC/DC转换子模块的输出正端和输出负端还分别连接所述第二电容C2的两端；所述DC/DC转换子模块的输出正端为所述直流转换模块的输出正端；所述DC/DC转换子模块的输出负端为所述直流转换模块的输出负端；所述DC/DC转换子模块的输入正端为所述直流转换模块的输入正端；所述DC/DC转换子模块的输入负端为所述直流转换模块的输入负端；所述DC/DC转换子模块的输出正端与所述第三电阻的一端之间还连接所述开关。

在本实施例中，DC/DC转换子模块为直流转换的功能模块，根据装置的适用性设计，DC/DC转换子模块可选择不同规格的转换电压。第二电容C2对DC/DC转换子模块的输出电压滤波。第三电阻R3和第三发光二极管LED3可以检测DC/DC转换子模块是否有直流输出电压，当DC/DC转换子模块的输出端有直流电压输出时，LED3导通发光，另一方面，设置LED3，在整个光路切换装置进行故障排查时，可以初步判断故障点。该直流转换模块还设置了一个开关S，开关S可以使光切换模块断路时进行检查故障，同时也可以作为光切换装置的手动切换开关。

图7为一实施例中光路切换装置面板图，如图7所示，面板图与图6中光路切换装置的对应关系分别为：Test按钮对应开关S、OK指示灯对应LED3、上联极-RX对应P1口，上级联-RX对应P5口，下级联-RX对应P7口，下级联-TX对应P3口，SFP1-TX1对应P4口，SFP1-RX1对应P8，SFP2-TX2对应P6口，SFP2-TX2对应P2口，DC IN1对应LED1，DC IN2对应LED2，DC24IN1对应V1，DC24IN2对应V2。本实施例中的面板图为一实施例光路切换装置的具体产品的面板。

综合上述实施例的光路切换装置，一方面，提供了四个光进口和四个光出口，解决传统机械式光开关端口数无法满足光路切换需求的问题；具体的，四个光进口和四个光出口组成两条光传输路径，所述光路切换装置通断电状态发生变化时，光传输路径同时改变。另一方面，采用双直流电源输入，提高直流输入模块工作的可靠性；同时，采用DC/DC转换子模块，使光路切换装置可以接收较高电压的直流电源，因此场景使用性更高；另外通过设置LED灯，用于直观指示重要端口的通断电状态。

图8和图9为一实施例中的节点掉电和非掉电时组网节点的链型结构的结构示意图，如图8和图9所示，该组网节点的链型结构包括所述的光路切换装置，所述光路切换装置包括：第一光进口100、第一光出口400、第二光进口200、第二光出口300、第三光进口500、第三光出口800、第四光进口600和第四光出口700。

所述光路切换装置安装于节点内，其直流输入模块连接所在节点内的直流电源，其第一光进口100连接上一级节点的光信号输出端110，其第一光出口400通过其所在节点的交换机连接其第二光进口200，其第二光出口300连接下一级节点的光信号接收端220；其第三光进口500连接下一级节点的光信号输出端210，其第三光出口800通过其所在节点的交换机连接其第四光进口600，其第四光出口700连接上一级节点的光信号接收端120。

当所述光路切换装置的光路切换模块有直流信号输入时，所述第一光进口100与第一光出口400导通，第二光进口200与第二光出口300导通；第三光进口500与第三光出口800导通，第四光进口600与第四光出口700导通；

当所述光路切换模块无直流信号输入时，所述第一光进口100与第二光出口300导通；第三光进口500与第四光出口700导通。

在本实施例中，直流输入模块与配电房内交换机连接同一个直流电源，当交换机掉电时，直流输入模块同时掉电。当直流输入模块断电时，光路切换模块无直流信号输入，光路切换模块的光信号传输路径改变，从而实现自动跳纤的效果。

本实施例的光路切换装置包括四个光进口和四个光出口，其中第一光出口400和第三光出口800分别连接配电房内交换机的两个光信号接收接口，第二光进口200和第四光进口600分别连接配电房内交换机的两个信号发送口。在正常工作时，上一级配电房或变电站的接收信号和发送信号经过光路切换装置与配电房内交换机的一个接收接口和一个发送接口相连，同时，交换机接收或发送光信号到下一级配电房，也经过光路切换装置；断电时，上一级配电房或变电站发送和接收信号通过光路切换装置直接与下一级配电房相连。因此，通过上述光路切换装置，在断电时可以直接隔离光路切换装置所在的配电房内的交换机，避免一个配电房异常断电，所有配电房都无法正常工作的情况。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光路切换装置，其特征在于，包括：光路切换模块和直流输入模块；

所述直流输入模块输出正端连接所述光路切换模块的供电正端，所述直流输入模块的输出负端连接所述光路切换模块的供电负端；所述直流输入模块用于连接直流电源，并向所述光路切换模块输出直流电源；

所述光路切换模块包括四个光进口和四个光出口；所述四个光进口和四个光出口构成两条光信号的传输路径；

当所述光路切换模块的通断电状态改变时，所述光路切换模块的两条光信号传输路径同时改变。

2.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，

当光路切换模块有直流电源输入时，所述光路切换模块中第一传输路径为：第一光进口与第一光出口导通，第二光进口与第二光出口导通；第二传输路径为:第三光进口与第三光出口导通，第四光进口与第四光出口导通；

当光路切换模块无直流电源输入时，所述光路切换模块中第一传输路径为：第一光进口与第二光出口导通；第二传输路径为:第三光进口与第四光出口导通；

所述第一传输路径中，光信号从第一光进口进入，从第二光出口输出；

所述第二传输路径中，光信号从第三光进口进入，从第四光出口输出。

3.根据权利要求2所述的光路切换装置，其特征在于，所述光路切换模包括：两个光切换开关，每个光切换开关包括两个光进口和两个光出口；

其中一光切换开关的两个光进口作为所述光路切换模块的第一光进口和第二光进口，两个出口作为所述光路切换模块的第一光出口和第二光出口；

另一光切换开关的两个光进口作为所述光路切换模块的第三光进口和第四光进口，两个出口作为所述光路切换模块的第三光出口和第四光出口；

每个光切换开关的供电正端均连接所述光路切换模块的供电正端；所述每个光路切换开关的供电负端均连接所述光路切换模块的供电负端。

4.根据权利要求3所述的光路切换装置，其特征在于，所述光切换开关包括两个光切换子开关；每个光路切换子开关包括一个光进口和两个光出口；

其中一光切换子开关中的一个光出口与另一光切换子开关的一个光出口连接；

两个光切换子开关的两个光进口作为其所在的光切换开关的两个光进口；所述一光切换子开关中的另一光出口、所述另一光切换子开关的另一个光出口分别作为其所在的光切换开关的两个光出口；

每个光切换子开关供电正端连接所述光路切换模块的供电正端；每个光切换子开关的供电负端连接所述光路切换模块的供电负端。

5.根据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，所述直流输入模块包括：第一直流电源接口、第二直流电源接口、第一二极管和第二二极管；

所述第一直流源接口的正端连接所述第一二极管的正极；所述第二直流源接口的正端连接所述第二二极管的正极；所述第一直流源接口的负端和所述第二直流源接口的负端均与所述光路切换模块的供电负端相连；第一二极管的负极和第二二极管的负极均与所述光路切换模块的供电正端相连；

当第一直流源接口和第二直流源接口中至少一个有直流输入时，所述光路切换模块有直流电源输入；当第一直流源接口和第二直流源接口均无直流输入时，所述光路切换模块无直流电源输入。

6.根据权利要求5所述的光路切换装置，其特征在于，所述直流输入模块还包括：第一电阻、第二电阻、第一发光二极管、第二发光二极管和第一电容；

所述第一发光二极管的正极连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一直流源接口的正端；所述第二发光二极管的正极连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接第一直流源接口的负端；所述第一发光二极管的负极和第二发光二极管的负极分别与第一直流源接口的负端和第二直流源接口的负端相连；所述第一电容的一端连接所述直流输入模块的输出正端，所述第一电容的另一端与所述直流输入模块的输出负端相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述光路切换装置，其特征在于，所述直流输入模块的输出负端接地。

8.根据权利要求7所述的光路切换装置，其特征在于，还包括直流转换模块；

所述直流转换模块的输入正端连接所述直流输入模块的输出正端，所述直流转换模块的输入负端连接所述直流输入模块的输出负端；所述直流转换模块的输出正端连接所述光路切换模块的供电正端，所述直流转换模块的输出负端连接所述光路切换模块的供电负端；

所述直流转换模块用于将直流输入模块的输出电压转换为光路切换模块的额定工作电压。

9.根据权利要求8所述的光路切换装置，其特征在于，直流转换模块包括：DC/DC转换子模块、第二电容、第三电阻、开关和第三发光二极管；

所述DC/DC转换子模块的输出正端连接所述开关的一端，所述开关的另一端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第三发光二极管的正极；所述DC/DC转换子模块的输出负端连接所述第三发光二极管的负极；所述第二电容的两端分别连接所述DC/DC转换子模块的输出正端和输出负端；

所述DC/DC转换子模块的输出正端为所述直流转换模块的输出正端；所述DC/DC转换子模块的输出负端为所述直流转换模块的输出负端；所述DC/DC转换子模块的输入正端为所述直流转换模块的输入正端；所述DC/DC转换子模块的输入负端为所述直流转换模块的输入负端。

10.一种组网节点的链型结构，其特征在于，包括权利要求1所述的光路切换装置，所述光路切换装置包括：第一光进口、第一光出口、第二光进口、第二光出口、第三光进口、第三光出口、第四光进口和第四光出口；

所述光路切换装置安装于节点内，其直流输入模块连接所在节点内的直流电源，其第一光进口连接上一级节点的光信号输出端，其第一光出口通过其所在节点的交换机连接其第二光进口，其第二光出口连接下一级节点的光信号接收端；其第三光进口连接下一级节点的光信号输出端，其第三光出口通过其所在节点的交换机连接其第四光进口，其第四光出口连接上一级节点的光信号接收端；

当所述光路切换装置的光路切换模块有直流信号输入时，所述第一光进口与第一光出口导通，第二光进口与第二光出口导通；第三光进口与第三光出口导通，第四光进口与第四光出口导通；

当所述光路切换模块无直流信号输入时，所述第一光进口与第二光出口导通；第三光进口与第四光出口导通。