CN216649693U - 一种光纤通道测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤通道测量仪，包含光源组件和光测量组件两部分，在对变电站之间光纤通道通测量时，光纤一端接光源组件，光源组件主要完成除了输出高精度功率的光源信号外、同时要将发出光功率数值、光纤编号等信息编码成适合光纤传输的信号发送给对端；光纤另一端接光测量组件，光测量组件主要完成接收端光功率信号检测、同时解码发端送来的光功率数值、光纤编号等信息；后续可以通过建立各个变电站站间光纤通道测量数值台账信息，实现每次测量的光功率数据自动保存，还可以对比历史保存数据，使得光纤衰耗数据一目了然，避免人为记录和光纤通道多混淆，导致数据不准的问题。

Description

一种光纤通道测量仪

技术领域

本实用新型涉及光纤通道测量技术领域，尤其涉及一种光纤通道测量仪。

背景技术

在电力系统中，变电站内测量光纤光功率时，经常需要人工记录光功率数据，还需要人工计算衰耗数据，而且要记录每一条光纤通道数据；由于经常一个站间有4-10个光纤通道，需要经常一次性测量所有通道的光功率和衰耗数据，人工测试效率较低，手工记录且易出错。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种光纤通道测量仪，以解决测量多个通道时需要手工记录易出错的问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种光纤通道测量仪，包括：

主控制器组件、CPLD组件、光源组件、光测量组件以及接口组件，CPLD组件、光源组件、光测量组件均与主控制器组件连接；

CPLD组件包括硬件扫描键盘电路和脉冲宽度调制控制及编码电路，硬件扫描键盘电路用于完成按键键盘扫描，脉冲宽度调制控制及编码电路用于进行脉冲宽度调制控制及编码电路逻辑资源，实现对外访问和控制；

主控制器组件包括CPU，CPU连接有显示件、内存件和闪存件；

接口组件包括包括输出光口、输入光口、电源口和通用数据接口，通用数据接口均连接至CPU，电源口用于向各器件供电；

光源组件包括可调光功率控制电路和激光器，可调光功率控制电路一端接至脉冲宽度调制控制及编码电路，另一端接至激光器，激光器模块连接至输出光口，光测量组件包括光探测器、光电转换及信号放大芯片和光功率检测A/D采样及解码芯片，光探测器选择电信号或光信号通断，将接收的光信号传输给光电转换及信号放大芯片，光电转换及信号放大芯片将光信号转换为电信号，并将电信号进行放大，传输给光功率检测A/D采样及解码芯片，光功率检测A/D采样及解码芯片将模拟信号转换为数字信号，并进行解码。

优选地，CPU为STM32F407芯片，显示件包括电容触摸屏和/或LCD屏。

优选地，通用数据接口包括以太网口和/或USB口。

优选地，可调光功率控制电路为PWM芯片，激光器为TOSA光发射次模块。

优选地，光探测器为ROSA光接收次模块，光电转换及信号放大芯片为OPA340芯片，光功率检测A/D采样及解码芯片为AD7705芯片。

优选地，CPLD组件为EPM240T100C5芯片。

优选地，光纤通道测量仪还包括电池，电池用于向各器件供电，电池还连接有电池管理组件，电池管理组件与CPU连接。

优选地，电池管理组件为DS2786芯片。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的光纤通道测量仪，包含光源组件和光测量组件两部分，在对变电站之间光纤通道通测量时，光纤一端接光源组件，光源组件主要完成除了输出高精度功率的光源信号外、同时要将发出光功率数值、光纤编号等信息编码成适合光纤传输的信号发送给对端；光纤另一端接光测量组件，光测量组件主要完成接收端光功率信号检测、同时解码发端送来的光功率数值、光纤编号等信息；后续可以通过建立各个变电站站间光纤通道测量数值台账信息，实现每次测量的光功率数据自动保存，还可以对比历史保存数据，使得光纤衰耗数据一目了然，避免人为记录和光纤通道多混淆，导致数据不准的问题。

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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的光纤通道测量仪电路框图；

图2为本实用新型实施例的光纤通道测量仪使用流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本说明书实施例提供一种光纤通道测量仪，包括主控制器组件、CPLD组件、光源组件、光测量组件以及接口组件，CPLD组件、光源组件、光测量组件均与主控制器组件连接；

CPLD组件包括硬件扫描键盘电路和脉冲宽度调制控制及编码电路，硬件扫描键盘电路用于完成按键键盘扫描，脉冲宽度调制控制及编码电路用于进行脉冲宽度调制控制及编码电路逻辑资源，实现对外访问和控制；

上述硬件扫描键盘电路和脉冲宽度调制控制及编码电路为通过CPLD内部编程实现，但该编程为本领域现有技术。

举例来说，CPLD组件为EPM240T100C5芯片。

主控制器组件包括CPU，CPU连接内存件(RAM)和闪存件(Flash)，提供运行程序Flash空间和内存RAM空间，CPU还连接有显示件，举例来说，显示件包括电容触摸屏和LCD屏，CPU负责对外设控制之外，还要完成LCD显示、电容触摸屏功能，LCD屏主要用来完成测试参数设置、数据管理、系统设置、软件升级、帮助支持和版本信息等功能；

接口组件包括包括输出光口、输入光口、电源口和通用数据接口，通用数据接口均连接至CPU，电源口用于向各器件供电，举例来说，通用数据接口包括以太网口和/或USB口，以太网口可选用DP83848芯片；

举例来说，电源口连接至系统电源，系统电源负责整个测量仪的供电，主电源有3.3V和5V组成，稳定的供电系统是整个校验仪的可靠的保障；

光源组件包括可调光功率控制电路和激光器，可调光功率控制电路一端接至脉冲宽度调制控制及编码电路，另一端接至激光器，激光器模块连接至输出光口；

举例来说，可调光功率控制电路为PWM芯片，具体为MIC5219BM5芯片，主要用来精准控制输出光源功率稳定度，激光器为TOSA光发射次模块。

光测量组件包括光探测器、光电转换及信号放大芯片和光功率检测A/D采样及解码芯片，光探测器选择电信号或光信号通断，从而确定信号传输方向，便于各项功能实现，将接收的光信号传输给光电转换及信号放大芯片，光电转换及信号放大芯片将光信号转换为电信号，并将电信号进行放大，传输给光功率检测A/D采样及解码芯片，光功率检测A/D采样及解码芯片将模拟信号转换为数字信号，并进行解码。

举例来说，光探测器为ROSA光接收次模块，光电转换及信号放大芯片为OPA340芯片，光功率检测A/D采样及解码芯片为AD7705芯片，OPA340芯片属于光功率检测前端电路，所有光信号功率测量都是通过测量其转换成的电信号大小得来，由于光信号转成电信号比较微弱，直接测量很困难，因此需要将电信号放大后来测量，AD7705芯片主要用来测量光功率和解码发端传来的通信信息，光信号换成电信号经过放大后属于模拟电信号，为了量化其大小，必须通过模拟信号转成数字信号，即A/D采样转换，采样率越高测量越精准，解码属于和发送端编码的逆过程。

作为一种实施方式，光纤通道测量仪还包括电池，电池用于向各器件供电，如连接至系统电源进行供电，电池还连接有电池管理组件，电池管理组件与CPU连接，举例来说，电池管理组件为DS2786芯片。

本测量仪的主要流程如下：

上电后，首先对LCD屏、触摸电容屏、接口组件、CPLD组件进行配置并初始化，根据用户的设定参数进入开机状态，选择进入光源还是光功率测量界面，这个两个功能界面只能是二选一。

当进入光源功能界面，打开激光器开关，自动按设定参数要求进行校准输出固定光功率信号，同时将编码光功率值和光纤编号等信息发送到光纤输出光口，LCD屏显示输出光功率、光纤编号等信息。

当进入光功率测量界面，如果有光信号输入，首先进行光/电转换及电信号放大，光功率检测A/D采样，自动检测端口光信号功率，解码光功率值和光纤编号等信息，并进行数据分析等处理，从而不需要在一次性测量多个通道的光功率和衰耗数据时，每次都进行手工记录，

本说明书实施例提供的光纤通道测量仪，包含光源组件和光测量组件两部分，在对变电站之间光纤通道通测量时，光纤一端接光源组件，光源组件主要完成除了输出高精度功率的光源信号外、同时要将发出光功率数值、光纤编号等信息编码成适合光纤传输的信号发送给对端；光纤另一端接光测量组件，光测量组件主要完成接收端光功率信号检测、同时解码发端送来的光功率数值、光纤编号等信息；后续可以通过建立各个变电站站间光纤通道测量数值台账信息，实现每次测量的光功率数据自动保存，还可以对比历史保存数据，使得光纤衰耗数据一目了然，避免人为记录和光纤通道多混淆，导致数据不准的问题。

需要强调的是，本申请旨在保护盖光纤通道测量仪的架构，即在同一台测量仪上，既可以实现光源功能，也可以实现光测量功能，并且设置了CPLD组件对发送端进行编码，还设置了光功率检测A/D采样及解码芯片，进行发送端编码的逆过程，且本申请中所用电子元件均为市面上现有的器件，其使用方式和内部程度属于本领域的公知常识，即本领域技术人员在本申请公开的测量仪硬件架构的基础上，可结合本领域的公知常识实施本申请的技术方案。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (8)

1.一种光纤通道测量仪，其特征在于，包括：

主控制器组件、CPLD组件、光源组件、光测量组件以及接口组件，所述CPLD组件、所述光源组件、所述光测量组件均与所述主控制器组件连接；

所述CPLD组件包括硬件扫描键盘电路和脉冲宽度调制控制及编码电路，所述硬件扫描键盘电路用于完成按键键盘扫描，所述脉冲宽度调制控制及编码电路用于进行脉冲宽度调制控制及编码电路逻辑资源，实现对外访问和控制；

所述主控制器组件包括CPU，所述CPU连接有显示件、内存件和闪存件；

所述接口组件包括输出光口、输入光口、电源口和通用数据接口，所述通用数据接口均连接至所述CPU，所述电源口用于向各器件供电；

所述光源组件包括可调光功率控制电路和激光器，所述可调光功率控制电路一端接至所述脉冲宽度调制控制及编码电路，另一端接至所述激光器，所述激光器模块连接至所述输出光口，所述光测量组件包括光探测器、光电转换及信号放大芯片和光功率检测A/D采样及解码芯片，所述光探测器选择电信号或光信号通断，将接收的光信号传输给所述光电转换及信号放大芯片，所述光电转换及信号放大芯片将光信号转换为电信号，并将电信号进行放大，传输给所述光功率检测A/D采样及解码芯片，所述光功率检测A/D采样及解码芯片将模拟信号转换为数字信号，并进行解码。

2.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述CPU为STM32F407芯片，所述显示件包括电容触摸屏和/或LCD屏。

3.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述通用数据接口包括以太网口和/或USB口。

4.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述可调光功率控制电路为PWM芯片，所述激光器为TOSA光发射次模块。

5.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述光探测器为ROSA光接收次模块，所述光电转换及信号放大芯片为OPA340芯片，所述光功率检测A/D采样及解码芯片为AD7705芯片。

6.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述CPLD组件为EPM240T100C5芯片。

7.根据权利要求1所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述光纤通道测量仪还包括电池，所述电池用于向各器件供电，所述电池还连接有电池管理组件，所述电池管理组件与所述CPU连接。

8.根据权利要求7所述的光纤通道测量仪，其特征在于，所述电池管理组件为DS2786芯片。

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