CN209435224U - 一种电力光缆多通路otdr实时在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，包括监测系统，所述监测系统的处理器的输出端连接到所述脉冲驱动电路的输入端，所述脉冲驱动电路的输出端连接到所述脉冲激光器的输入端，所述脉冲激光器的输出端连接到所述方向耦合器的输入端，所述方向耦合器的光脉冲信号发送到待测光纤且所述待测光纤经反射后重新回到所述方向耦合器，所述方向耦合器的输出端连接到所述光电检测电路的输入端，所述光电检测电路的输出端连接到所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接到所述A/D转换电路的输出端连接到所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接到所述显示器。本实用新型能够实时在线监测光纤的使用状况。

Description

一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及光通信网络技术领域，尤其涉及一种电力光缆多通路 OTDR实时在线监测装置。

背景技术

光通信网络是当前电力行业最主要的通信网络，承担高速、远程骨干通信的建设。随着光网规模的不断扩大，网络的传输结构越来越复杂，对光缆的维护、光缆状态的监测变的越来越重要且越来越复杂。早期建设的光缆也已有了一定的年限，各种隐患，各种危机随时存在，光缆线路故障次数的连年增加就充分说明了这个问题。业内人士最近几年对全球数百个传输网络的故障分析后得到一个结论：光缆通信的线路故障要比设备故障更为突出，在所有的传输事故中，一半以上是以光缆为主的传输介质故障所导致，故障时间约占不可用时间的90％以上，每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。由此可见光缆是影响网络安全性的主要因素。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，解决了现有光通信网络没有相应的监测装置的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电力光缆多通路 OTDR实时在线监测装置，包括监测系统，所述监测系统包括方向耦合器、脉冲激光器、脉冲驱动电路、光电检测电路、信号放大电路、A/D转换电路、处理器以及显示器，处理器的输出端连接到所述脉冲驱动电路的输入端，所述脉冲驱动电路的输出端连接到所述脉冲激光器的输入端，所述脉冲激光器的输出端连接到所述方向耦合器的输入端，所述方向耦合器的光脉冲信号发送到待测光纤且所述待测光纤经反射后重新回到所述方向耦合器，所述方向耦合器的输出端连接到所述光电检测电路的输入端，所述光电检测电路的输出端连接到所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接到所述A/D转换电路的输出端连接到所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接到所述显示器。

优选的，所述信号放大电路包括均衡器、限幅放大器、时钟数据恢复器以及驱动器，所述光电检测电路连接到所述均衡器，所述均衡器连接限幅放大器，限幅放大器连接时钟数据恢复器，所述时钟数据恢复器连接驱动器，所述驱动器连接到所述A/D转换电路。

优选的，所述光电检测电路包括光电探测器、I/V转换电路、V/I转换电路与电流输出环路；其中，I/V转换电路用于将光电探测器检测的光电流IS 转换为电压信号，I/V转换电路包括光电探测器和与光电探测器相互并联的可调电阻；V/I转换电路包括芯片XTR101，芯片XTR101接入可调电阻的两端，用于将电压信号转化为4～20mA电流信号，再通过电流输出环路输出。

优选的，所述每一个监测系统对应一条待测光纤，所述处理器的输出端还连接到通信装置，所述通信装置连接到监测终端。

优选的，所述通信装置为WiFi模块。

优选的，所述处理器所采用的芯片为单片机芯片。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，具备有以下有益效果：

本实用新型所述的电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置利用光时域反射原理,向光纤发送激光脉冲,并接收测量沿光纤连续光反射信号的强度和时间,得到反映光纤长度和衰减变化的光纤反射测试曲线，供监测终端分析处理光纤长度、衰减、接头损耗、故障精确位置和幅度，激光器将探测信号发生器中产生的周期为T的电脉冲信号转化为符合要求的光脉冲信号,并通过方向耦合器发送到待测光纤。光脉冲经过一段时间后,光信号的一部分便被反射回方向耦合器，在方向耦合器的这部分光中,包含了背向散射光和光纤连接器、光纤接头及光纤终端处的菲涅尔反射光,通过方向耦合器返回到接收器。检测器将这个与时间有关的反向光信号连续记录下来,并在显示器上显示出反向光的信息与距离的关系曲线，根据这一曲线,就能确定被测光纤的长度,连接器和接头的位置,以及接头的损耗和衰减等数据。

附图说明

图1为本实用新型的框架图；

图2为本实用新型信号放大电路的框架图；

图3为本实用新型的光电检测电路的框架图。

图中：1、待测光纤；2、方向耦合器；3、脉冲激光器；4、脉冲驱动电路；5、光电检测电路；6、信号放大电路；7、A/D转换电路；8、处理器；9、显示器；10、通信装置；11、监测终端；12、均衡器；13、限幅放大器；14、时钟数据恢复器；15、驱动器；16、光电探测器；17、I/V转换电路；18、V/I 转换电路；19、电流输出环路。

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做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。

如图1、2、3所示，现提出下述实施例：

一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，包括监测系统，所述监测系统包括方向耦合器2、脉冲激光器3、脉冲驱动电路4、光电检测电路5、信号放大电路6、A/D转换电路7、处理器8以及显示器9，处理器8的输出端连接到所述脉冲驱动电路4的输入端，所述脉冲驱动电路4的输出端连接到所述脉冲激光器3的输入端，所述脉冲激光器3的输出端连接到所述方向耦合器2的输入端，所述方向耦合器2的光脉冲信号发送到待测光纤1且所述待测光纤1经反射后重新回到所述方向耦合器2，所述方向耦合器2的输出端连接到所述光电检测电路5的输入端，所述光电检测电路5的输出端连接到所述信号放大电路6的输入端，所述信号放大电路6的输出端连接到所述 A/D转换电路7的输出端连接到所述处理器8的输入端，所述处理器8的输出端连接到所述显示器9。

在本实施例中，所述信号放大电路6包括均衡器12、限幅放大器13、时钟数据恢复器14以及驱动器15，所述光电检测电路5连接到所述均衡器12，所述均衡器12连接限幅放大器13，限幅放大器13连接时钟数据恢复器14，所述时钟数据恢复器14连接驱动器15，所述驱动器15连接到所述A/D转换电路7。信号放大电路6将光纤信号通过均衡器12补偿高频分量，限幅放大器13将信号放大至饱和状态，时钟数据恢复器14将信号定时和重整形，将光信号进行放大，以便能够给进行远距离传输。

在本实施例中，所述光电检测电路5包括光电探测器16、I/V转换电路 17、V/I转换电路18与电流输出环路19；其中，I/V转换电路17用于将光电探测器16检测的光电流IS转换为电压信号，I/V转换电路17包括光电探测器16和与光电探测器16相互并联的可调电阻；V/I转换电路18包括芯片 XTR101，芯片XTR101接入可调电阻的两端，用于将电压信号转化为4～20mA 电流信号，再通过电流输出环路19输出。光电检测电路5能够将微弱电流转换成远距离传送且不易受干扰。

在本实施例中，所述每一个监测系统对应一条待测光纤，所述处理器8 的输出端还连接到通信装置10，所述通信装置10连接到监测终端11。进行多光纤检测，监测终端11进行多通路监测。

在本实施例中，所述通信装置10为WiFi模块。

在本实施例中，所述处理器8所采用的芯片为单片机芯片，其中单片机的型号为AT89S52。

在图1、2、3中，本实用新型所述的电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置利用光时域反射原理,向光纤发送激光脉冲,并接收测量沿光纤连续光反射信号的强度和时间,得到反映光纤长度和衰减变化的光纤反射测试曲线，供监测终端分析处理光纤长度、衰减、接头损耗、故障精确位置和幅度，激光器将探测信号发生器中产生的周期为T的电脉冲信号转化为符合要求的光脉冲信号,并通过方向耦合器2发送到待测光纤1。光脉冲经过一段时间后,光信号的一部分便被反射回方向耦合器2,在方向耦合器2的这部分光中,包含了背向散射光和光纤连接器、光纤接头及光纤终端处的菲涅尔反射光,通过方向耦合器返回到接收器。检测器将这个与时间有关的反向光信号连续记录下来,并在显示器上显示出反向光的信息与距离的关系曲线，根据这一曲线,就能确定被测光纤的长度,连接器和接头的位置,以及接头的损耗和衰减等数据。

需要说明的是，在本文中，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，包括监测系统，其特征在于：所述监测系统包括方向耦合器(2)、脉冲激光器(3)、脉冲驱动电路(4)、光电检测电路(5)、信号放大电路(6)、A/D转换电路(7)、处理器(8)以及显示器(9)，处理器(8)的输出端连接到所述脉冲驱动电路(4)的输入端，所述脉冲驱动电路(4)的输出端连接到所述脉冲激光器(3)的输入端，所述脉冲激光器(3)的输出端连接到所述方向耦合器(2)的输入端，所述方向耦合器(2)的光脉冲信号发送到待测光纤(1)且所述待测光纤(1)经反射后重新回到所述方向耦合器(2)，所述方向耦合器(2)的输出端连接到所述光电检测电路(5)的输入端，所述光电检测电路(5)的输出端连接到所述信号放大电路(6)的输入端，所述信号放大电路(6)的输出端连接到所述A/D转换电路(7)的输出端连接到所述处理器(8)的输入端，所述处理器(8)的输出端连接到所述显示器(9)。

2.根据权利要求1所述的一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，其特征在于：所述信号放大电路(6)包括均衡器(12)、限幅放大器(13)、时钟数据恢复器(14)以及驱动器(15)，所述光电检测电路(5)连接到所述均衡器(12)，所述均衡器(12)连接限幅放大器(13)，限幅放大器(13)连接时钟数据恢复器(14)，所述时钟数据恢复器(14)连接驱动器(15)，所述驱动器(15)连接到所述A/D转换电路(7)。

3.根据权利要求1所述的一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，其特征在于：所述光电检测电路(5)包括光电探测器(16)、I/V转换电路(17)、V/I转换电路(18)与电流输出环路(19)；其中，I/V转换电路(17)用于将光电探测器(16)检测的光电流IS转换为电压信号，I/V转换电路(17) 包括光电探测器(16)和与光电探测器(16)相互并联的可调电阻；V/I转换电路(18)包括芯片XTR101，芯片XTR101接入可调电阻的两端，用于将电压信号转化为4～20mA电流信号，再通过电流输出环路(19)输出。

4.根据权利要求1所述的一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，其特征在于：所述每一个监测系统对应一条待测光纤，所述处理器(8)的输出端还连接到通信装置(10)，所述通信装置(10)连接到监测终端(11)。

5.根据权利要求4所述的一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，其特征在于：所述通信装置(10)为WiFi模块。

6.根据权利要求1所述的一种电力光缆多通路OTDR实时在线监测装置，其特征在于：所述处理器(8)所采用的芯片为单片机芯片。