CN209608656U - 一种光缆监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光缆监控系统，该系统包括现场监测站、无线通讯单元和监控中心，所述现场监测站通过无线通讯单元与监控中心连接，现场监测站包括处理器以及与处理器连接的光缆监测组件、环境监测组件和存储组件，光缆监测组件包括光功率监测模块、光时域反射仪、主光开关和备用光开关，光功率监测模块光时域反射仪、主光开关和备用光开关均与处理器连接，主光开关和备用光开关与光时域反射仪连接，光功率监测模块与主用光开关连接，主光开关与主用光缆连接，备用光开关与备用光缆连接。本实用新型采用光缆监控组件对光缆进行监控，当主用光缆故障时自动切换备用光缆，保障了光缆网络传输的安全稳定性，提高了故障维修效率。

Description

一种光缆监控系统

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种光缆监控系统。

背景技术

光纤通信是现有通信工程中的影响较大的通信方式，其数量和覆盖范围不断扩大，因此维护和管理光缆成为目前建设通信中重要问题。光缆故障对通信影响较大，直接导致运行在此光缆上的光纤通信系统终端，给通信运行带来不利影响。

由于光缆网络系统涉及的地域广泛，网络路由复杂，管路交错铺设，节点繁多，因此，在故障发生后，由发生通信故障的用户告知维护中心，维护中心再安排工作人员查看，进行数据分析，采用仪器测试，查找故障点，排除故障，这种方式故障处理效率较低，作业难度高，运行维护人员压力大，且现有监控光缆线路的成本较大。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型人进行了锐意研究，设计出一种故障监控系统，该系统包括现场监测站、无线通讯单元和监控中心，现场监测站包括处理器以及与处理器连接的光缆监测组件、环境监测组件和存储组件，光缆监测组件包括光功率监测模块、光时域反射仪、主光开关和备用光开关。本实用新型采用光缆监控组件对光缆进行监控，当主用光缆故障时自动切换备用光缆，保障了光缆传输的安全稳定性，提高了故障维修效率，从而完成本实用新型。

本实用新型的目的在于提供一种光缆监控系统，该光缆监控系统包括现场监测站、无线通讯单元和监控中心，现场监测站通过无线通讯单元与监控中心连接，

现场监测站包括处理器以及与处理器连接的光缆监测组件、环境监测组件和存储组件，

其中，光缆监测组件包括光功率监测模块、光时域反射仪、主光开关和备用光开关，光功率监测模块光时域反射仪、主光开关和备用光开关均与处理器连接，主光开关和备用光开关与光时域反射仪连接，光功率监测模块与主用光开关连接，主光开关与主用光缆连接，备用光开关与备用光缆连接，

其中，环境监测组件包括温度传感器和湿度传感器，

光功率监测模块为光功率计，所述光功率计包括光功率计本体、光功率计手柄、固定底座，旋转连接轴和手柄插接座；

光功率计本体与光功率计手柄连接成一体结构，光功率计本体的宽度大于光功率计手柄的宽度，手柄插接座通过旋转连接轴与固定底座连接，手柄插接座为上端开口的结构，光功率计手柄的下端适配插接在手柄插接座内，

在光功率计本体的顶部的中央设有连接头，连接头的上方活动连接有防尘盖，防尘盖的一端通过活动销轴与光功率计本体活动连接，防尘盖的下端设有弧形凸起，在连接头上设有两组锁槽，连接头的底端设有固定环，固定环通过弹簧与滑动环固定连接，滑动环贴合连接在连接头的内壁上，

在光功率计本体的后端面上设有散热板，散热板上分布有多个散热通孔。

其中，光功率计还包括电池盖，光功率计手柄的下端开口，电池盖与光功率计手柄的下端开口连接，在光功率计手柄的中部两侧设有防滑嵌装面。

手柄插接座内壁上设有防滑凸起，手柄插接座通过防滑凸起夹紧光功率计手柄的下部。

在光功率计本体的至少一侧设有线夹，在线夹外还设有保护盖，保护盖的一端与光功率计本体活动连接，光功率本体上还设有标签，标签与线夹一一对应。

在光功率计本体的后端面上设有凸起部，所述凸起部对称设于光功率计本体的两侧。

锁槽为U形槽，滑动环处于锁槽底部的转角处，所述手柄插接座上端开口为U形结构。

其中，现场监测站还包括电源组件，电源组件与处理器连接。

其中，现场监测站还包括设备监测组件，设备监测组件与处理器连接，设备监测组件包括电信号传感器。

其中，所述处理器采用相互连接的ARM芯片、DSP芯片以及FPGA芯片，

无线通讯单元为WiFi、2G、3G、4G、5G或蓝牙，

监控中心包括云服务平台，所述云服务平台包括服务器。

本实用新型所具有的有益效果为：

(1)本实用新型提供的光缆监控系统中，采用环境监测组件对光缆周围环境进行监测，并采用设备检测组件对设备运行状态进行监测，进一步保障了在环境状态变化、设备故障变化时的监测；

(2)本实用新型采用光缆监测组件对光缆进行监测，当主光缆发生故障时能够自动切换至备用光缆，从而实现对光传输系统线路的保护，缩短了工作时间，提高了故障维修效率；

(3)本实用新型采用无线通讯单元将光缆运行状态传输至云服务平台，并发送至PC终端和移动终端，便于工作人员查看并及时处理，提高了智能化程度，方便实用；

(4)本实用新型采用的光功率计的连接头上方设有防尘盖，避免连接头积灰尘损坏光功率计，在连接头上设有弹性卡接锁槽，方便连接，且便于携带和固定，结构简单，使用方便。

附图说明

图1示出本实用新型一种优选实施方式的光缆监控系统的模块示意图；

图2示出本实用新型一种优选实施方式的光功率计的正面结构示意图；

图3示出本实用新型一种优选实施方式的光功率计的背面结构示意图；

图4示出本实用新型一种实施方式的连接头的结构示意图。

附图标号说明：

1-现场监测站；

100-处理器；

101-光缆监测组件；

102-环境监测组件；

103-存储组件；

104-报警器；

105-电源组件；

111-光功率监测模块；

112-光时域反射仪；

113-主光开关；

114-备用光开关；

121-光功率计本体；

122-光功率计手柄；

123-电池盖；

124-固定底座；

125-旋转连接轴；

126-手柄插接座；

127-防滑嵌装面；

128-连接头；

129-防尘盖；

130-活动销轴；

131-卡扣；

132-锁槽；

133-固定环；

134-弹簧；

135-滑动环；

136-按键；

137-防滑凸起；

138-散热板；

139-散热通孔；

140-凸起部；

141-线夹；

142-保护盖；

143-标签；

144-显示屏；

2-无线通讯单元；

3-监控中心；

301-移动终端；

302-云服务平台；

303-PC终端。

具体实施方式

下面通过附图和优选实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

根据本实用新型，如图1-4所示，提供一种光缆监控系统，该系统包括现场监测站1和监控中心3，现场监测站1和监控中心3通过无线通讯单元2连接，优选为通讯连接。

根据本实用新型，现场监测站1包括处理器100，以及与处理器100连接的光缆监测组件101、环境监测组件102和存储组件103。

根据本实用新型，光缆监测组件101用于对光缆的运行状态进行监测，并将监测得到的光缆信号或信息传送至处理器100。光缆监测组件101包括光功率监测模块111、光时域反射仪112、主光开关113、备用光开关114，光功率监测模块111、光时域反射仪112、主光开关113和备用光开关114均与处理器100连接，优选为通讯连接。主光开光113和备用光开关114均与光时域反射仪112连接，优选为光纤连接，光功率监测模块111与主光开关113连接，优选为光纤连接。光开关113与主用光缆连接，备用光开关113与备用光缆连接。

本实用新型中，处理器100用于控制各个组件或模块完成对光缆线路的性能信号采集、故障监测分析、处理，并将获得的信息信号数据等通过无线通讯单元2传输至监控中心3。

本实用新型中，光时域反射仪112用于在处理器100的控制下完成对光纤线路断点位置、衰耗的测试，并将测试得到的光纤状态信息发送至处理器100，处理器100将获得的信息数据传输至存储组件103，并同时通过无线通讯单元2传输至监控中心3。

本实用新型中，主光开关113和备用光开关114用于接入光纤或光缆，在处理器100的控制下实现对接入的光纤或光缆进行接入或断开，对接入的光纤或光缆进行切换，并将接入或断开及切换的信号发送至处理器100。

根据本实用新型，存储组件103与处理器100电连接，存储组件103用于存储处理器100获得的信号或信息数据，以便于为工作人员在后来的维修中提供数据支持。

根据本实用新型，存储组件103为存储器，如移动硬盘、磁盘、云盘等本领域常用的存储器件。

根据本实用新型，现场监测站1还包括报警器104，报警器104与处理器100连接，优选为电连接，当报警器104接收到处理器100发送的报警指令后，报警器104报警。

根据本实用新型，报警器104为蜂鸣报警器或声光报警器。

根据本实用新型，该系统还包括光源组件，光源组件用于产生适于测试实用的光源，在处理器100的控制下，向光纤发送光。光源组件优选为激光。

根据本实用新型，光功率监测模块111为光功率计。

根据本实用新型，光功率计包括光功率计本体121、光功率计手柄122、电池盖123、固定底座124、旋转连接轴125和手柄插接座126。

根据本实用新型，光功率计本体121与光功率计手柄122连接成一体结构，光功率计本体121的宽度大于光功率计手柄122的宽度，便于手持或夹持固定测量，使用更便捷。

根据本实用新型，光功率计手柄122为中空结构，优选光功率计手柄122内置电池，优选为可充电电池。

根据本实用新型，光功率计手柄122的下端开口，电池盖123与光功率计手柄122的下端开口连接，优选为螺纹连接。

根据本实用新型，在光功率计手柄122的中部两侧设有防滑嵌装面127，防滑嵌装面127对称嵌装在光功率计手柄122的中部两侧，增大摩擦力，便于手持或夹持。

根据本实用新型，在光功率计本体121的顶部的中央设有连接头128，连接头128的上方活动连接有防尘盖129，防尘盖129的一端通过活动销轴130与光功率计本体121活动连接，防尘盖129可以防止灰尘落入连接头128内。

根据本实用新型，防尘盖129的下端设有弧形凸起，光功率计本体121的顶部设有与防尘盖129下端的弧形凸起相配合的弧形凹槽，且防尘盖129的另一端固定连接有卡扣131，在光功率计本体121的一侧的上表面设有卡槽，卡扣131活动卡接在卡槽内，使得防尘盖129能够稳定的固定在光功率计本体121上。

根据本实用新型，在连接头128上设有两组锁槽132，连接头128的底端设有固定环133，固定环133通过弹簧134与滑动环135固定连接，滑动环135贴合连接在连接头128的内壁上，方便测试线路连接到连接头128上。

根据本实用新型，锁槽132为U形槽，且滑动环135处于锁槽132底部的转角处，该处的锁槽132设置成U形槽，可以使得待测光缆连接方便，且滑动环135可将待测光缆线路的连接部紧紧的卡接在锁槽132内，不会脱落。

根据本实用新型，在光功率计本体121的中间部分设有按键136和显示屏144，显示屏144位于按键136的上方，显示屏144能够显示测试曲线、测试信号等信息，按键136包括开关、波长键、背光键、单位更换键、调零键和数据保存键，该处的按键136可以对光功率计本体121进行调控。

根据本实用新型，固定底座124水平设置，手柄插接座126通过旋转连接轴125与固定底座124连接，手柄插接座126通过旋转连接轴125在竖直平面内转动，手柄插接座126为上端开口的结构，优选为U形结构，光功率计手柄122的下端适配插接在手柄插接座126内。

根据本实用新型，手柄插接座126内壁上设有防滑凸起137，手柄插接座126通过防滑凸起137夹紧光功率计手柄122的下部，使光功率计手柄122与手柄插接座126同步转动。

根据本实用新型，在光功率计本体121的后端面上设有散热板138，散热板138上分布有多个散热通孔139，用于光功率计本体121的散热。

根据本实用新型，在光功率计本体121的后端面上设有凸起部140，凸起部140对称位于光功率计本体121的两侧，防止光功率计本体121后端面受到磨损，同时也给后端面留有一定的散热间隙。

根据本实用新型，在光功率计本体121的至少一侧设有线夹141，线夹141设有一至多个，线夹141能够收容待检测光纤，待检测光线卡入线夹141中待用，避免光纤四处散落，节约操作时间，提高工作效率。

根据本实用新型，在线夹141外还设有保护盖142，保护盖142能够将线夹141完全覆盖，用于保护线夹141，避免线夹141损毁，保护盖142的一端与光功率计本体121活动连接，保护盖142另一端能够与光功率本体扣合，检测完毕后关闭保护盖142，防止线夹141损毁。

根据本实用新型，光功率本体上还设有标签143，标签143与线夹141一一对应，即标签143的个数与线夹141的个数相等，一个标签143与一个线夹141相对应，用于对待检测光纤进行标示，避免误操作。

当使用该光功率计时，手持光功率计手柄122，将光功率计本体121顶端的防尘盖129打开，然后将需要测试的光缆接在连接头128内，且连接头128底端的滑动环125在弹簧134的作用下会将要检测的线路的连接部卡接在锁槽132内，将光功率计手柄122插接到手柄插接座126内，通过按键136设定参数，对光缆进行测量，当测量结束后，关闭光功率计本体121，下压需要测量线路的连接部，使得滑动环135下移，然后旋转连接部，将光缆线路取出，关闭防尘盖129。

根据本实用新型，在光功率监测模块111和光开关113之间还设有波分复用器。

本实用新型中，光功率计通过光开关113对主用光缆的光功率、光信号强度进行监测，当监测的主用光纤的光功率发生变化后，例如当主用光缆的光功率超过或低于光功率阈值时，光功率监测组件111向处理器100发送光纤强度告警信号，处理器100接收到告警信号后，向报警器104发送报警指令，报警器104报警，同时处理器100将报警信号通过无线通讯单元2传输至监控中心3，便于工作人员及时查看或处理故障。

本实用新型中，光开关113和备用光开关114通过与主用光缆和备用光缆的连接，在处理器100的控制下实现对光缆的切换，从而保证避免了主用光缆出现故障时光缆无法正常使用。

根据本实用新型，处理器100设有自动切换模块，当光功率监测组件111监测到光缆出现故障时，控制光开关113关闭，并打开备用光开关114。

本实用新型中，通过设置备用光开关114和备用光缆及自动切换模块，当监测到主用光缆出现故障时，自动切换模块可自动切换备用光开关114和备用光缆，则备用光缆作为工作光缆，无需等待派遣工作人员进行故障修复，节约时间和人力，保证通信线路实时畅通，实现了对光传输系统线路的保护，提高了故障维修的效率，为电网的安全稳定运行提供了有效的保障。

根据本实用新型，处理器100采用相互连接的ARM(精简指令集计算机微处理器)芯片、DSP(数字信号处理)芯片以及FPGA(现场可编程逻辑门阵列)芯片。

根据本实用新型，环境监测组件102用于监测环境状态，环境监测组件102包括温度传感器、湿度传感器，优选还包括烟雾传感器、风速传感器和紫外传感器，并且温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、风速传感器和紫外传感器均与处理器连接，将获得的数据信息或信号传输至处理器。

本实用新型中，温度传感器和湿度传感器分别用于监测周围环境的温度和湿度，从而达到对光缆周围环境的监测。在处理器中预设环境所需温度范围和湿度范围，当环境中的温度和湿度超出或低于预设值时，温度传感器和湿度传感器将信号传输至处理器100，处理器100将信号发送给报警器104，报警器104报警，从而便于及时发现问题并采取相应措施。

本实用新型中，温湿度传感器、烟雾传感器、紫外传感器用于监测周围环境中的是否发生火灾，风速传感器用于监测周围环境的风速，以便于判断火灾的扩大范围，从而及时排除危险。

根据本实用新型，现场监测站1还包括电源组件105，电源组件105与处理器100连接，并为处理器100供电，同时，电源组件105还与其他组件光功率监测组件101、环境监测组件102、存储组件103、报警器104连接，并供电。

根据本实用新型，电源组件105采用双电源供电。具体地，双电源可采用DC-48V以及AC220V。同时，配置有标准交流电源插孔以及直流电源接线柱。采用双电源同时供电能够降低掉电的风险，保证整个电网工作的稳定性。

根据本实用新型，现场监测站1还包括设备监测组件，设备监测组件与处理器100连接，设备监测组件用于监测设备的安全状态，监测的设备包括处理器100、存储器103、报警器104。设备监测组件包括电信号传感器，该电信号传感器为电流传感器或电压传感器。监测的设备为电信号传输，当设备出现异常时，电信号传感器将接收到异常的电信号传输至处理器100，处理器100经分析处理，向报警器104发送指令，报警器104报警，同时异常的电信号经无线通讯单元2传输至监控中心3，经云服务平台存储，并同时传输至PC终端和移动终端，从而提醒工作人员检查和维修。

根据本实用新型，监控中心3包括用于实现远程数据获取的移动终端301、用于实现检测数据存储的云服务平台302以及用于后台管理的PC终端303。

根据本实用新型，无线通讯单元2与移动终端301、PC终端303和云服务平台302连接，优选为通讯连接。

根据本实用新型，无线通讯单元2为WiFi、2G、3G、4G、5G或蓝牙。

根据本实用新型，PC终端303通过光纤网络连接在处理器100上，移动终端301通过4G或WiFi网络与云服务平台302连接，移动终端301可以为手机或平板电脑，方便携带，便于及时查看信息并排除故障。

根据本实用新型，云服务平台302包括服务器，例如数据库服务器，用于缓存光纤传输中的数据。PC终端包括显示器，将获取的信息或信号显示在显示器上，便于工作人员查看、分析和处理。

本实用新型所提供的光缆监控系统中，光功率监测模块111采集监测光缆的光信号强度，当发现光缆的光信号强度出现异常时，光功率监测模块111将异常信号发送至处理器100，处理器100将该信息数据存储至存储组件103，同时处理器100向报警器104发出报警指令，报警器104报警，处理器100内的切换模块控制主光开关113关闭，切换至备用光开关114，采用备用光缆进行传输，保证了光缆传输的安全稳定。处理器100将从光缆监测组件101、环境监测组件102等组件获取的信号或信息数据通过无线通讯单元2传输至监控中心3，监控中心3的云服务平台能够对收集到信息数据存储，并将信息传送至PC端或移动终端，使工作人员及时查看故障信息，便于及时处理排除故障。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上结合优选实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制。在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种光缆监控系统，其特征在于，该光缆监控系统包括现场监测站、无线通讯单元和监控中心，所述现场监测站通过无线通讯单元与监控中心连接，

所述现场监测站包括处理器以及与处理器连接的光缆监测组件、环境监测组件和存储组件，

所述光缆监测组件包括光功率监测模块、光时域反射仪、主光开关和备用光开关，光功率监测模块、光时域反射仪、主光开关和备用光开关均与处理器连接，主光开关和备用光开关与光时域反射仪连接，光功率监测模块与主光开关连接，主光开关与主用光缆连接，备用光开关与备用光缆连接，

所述环境监测组件包括温度传感器和湿度传感器，

所述光功率监测模块为光功率计，所述光功率计包括光功率计本体、光功率计手柄、固定底座，旋转连接轴和手柄插接座；

光功率计本体与光功率计手柄连接成一体结构，光功率计本体的宽度大于光功率计手柄的宽度，手柄插接座通过旋转连接轴与固定底座连接，手柄插接座为上端开口的结构，光功率计手柄的下端适配插接在手柄插接座内，

在光功率计本体的顶部的中央设有连接头，连接头的上方活动连接有防尘盖，防尘盖的一端通过活动销轴与光功率计本体活动连接，防尘盖的下端设有弧形凸起，在连接头上设有两组锁槽，连接头的底端设有固定环，固定环通过弹簧与滑动环固定连接，滑动环贴合连接在连接头的内壁上，

在光功率计本体的后端面上设有散热板，散热板上分布有多个散热通孔。

2.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，光功率计还包括电池盖，光功率计手柄的下端开口，电池盖与光功率计手柄的下端开口连接，在光功率计手柄的中部两侧设有防滑嵌装面。

3.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，所述手柄插接座内壁上设有防滑凸起，手柄插接座通过防滑凸起夹紧光功率计手柄的下部。

4.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，在所述光功率计本体的至少一侧设有线夹，在线夹外还设有保护盖，保护盖的一端与光功率计本体活动连接，光功率本体上还设有标签，标签与线夹一一对应。

5.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，在所述光功率计本体的后端面上设有凸起部，所述凸起部对称设于光功率计本体的两侧。

6.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，所述锁槽为U形槽，滑动环处于锁槽底部的转角处，所述手柄插接座上端开口为U形结构。

7.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，现场监测站还包括电源组件，电源组件与处理器连接。

8.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，现场监测站还包括设备监测组件，设备监测组件与处理器连接，设备监测组件包括电信号传感器。

9.根据权利要求1所述的光缆监控系统，其特征在于，

所述处理器采用相互连接的ARM芯片、DSP芯片以及FPGA芯片，

所述无线通讯单元为WiFi、2G、3G、4G、5G或蓝牙，

所述监控中心包括云服务平台，所述云服务平台包括服务器。