KR200194786Y1 - A long range optical fiber fault prevention system - Google Patents
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Abstract
광손실 측정 장치(Optical Power Meter)로 광선로의 손실을 측정하여 선로의 상태 정보를 실시간으로 수집/분석하고, 이상 발생시 해당 지역 및 원격지에 경보를 발생하고, 운용자를 자동 호출하도록 하며, 선로에 관한 정보 및 이상 정보를 데이터 베이스화 하고, 지리정보시스템(GIS; Geographic Information System)으로 구현하기 위한 광선로 감시 시스템이 개시된다. 본 고안은 광선로(110)을 Rx In단자로 유입받아 수동소자인 광커플러에 의해 분배한 후 Rx Out단자를 통해 다시 원래의 광선로로 연결시키는 광선로 분배기(120); 상기 광선로 분배기(120)에 접속되어 광선로(110)에서 유입되는 미세 신호를 실시간으로 측정하여 선로의 손실 값을 계산하고 저장하기 위한 손실측정부(130); 상기 손실측정부(130)에서 측정된 데이터를 저장하고 이를 분석하여 경보를 발생하기 위한 적어도 하나의 제어장치(142)와 상기 제어장치(142)에 통신 포트로 연결되어 선로에 관한 정보 및 이상 정보를 전송받아 이를 데이터 베이스화 하고 지리정보시스템으로 구현하기 위한 컴퓨터(150)로 이루어진 감시장치(140)를 포함한다.Optical loss meter (Optical Power Meter) to measure the loss of the optical path to collect and analyze the status information of the line in real time, to generate alarms in the local and remote areas in case of an error, to automatically call the operator, Disclosure of the Invention [0002] An optical fiber surveillance system for making a database of information and anomalous information and implementing it into a geographic information system (GIS) is disclosed. The present invention receives the optical path 110 into the Rx In terminal is distributed by the optical coupler, a passive element, and then the optical path distributor 120 for connecting back to the original optical path through the Rx Out terminal; A loss measuring unit (130) connected to the optical fiber splitter (120) for calculating and storing a loss value of a line by measuring in real time a fine signal flowing from the optical fiber (110); Data stored in the loss measuring unit 130 and connected to at least one control device 142 and the communication device to the control device 142 for generating an alarm by analyzing the data information and abnormal information about the line It includes a monitoring device 140 consisting of a computer 150 for receiving the data to be converted into a database and implemented as a geographic information system.
Description
본 고안은 장거리 광선로 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 광손실 측정 장치(Optical Power Meter)로 광선로의 손실을 측정하여 선로의 상태 정보를 실시간으로 수집/분석하고 이상 발생시 해당 지역 및 원격지에 경보를 발생하고 운용자를 자동 호출하도록 하며, 선로에 관한 정보 및 이상 정보를 데이터 베이스화 하고 지리정보시스템(GIS; Geographic Information System)으로 구현하기 위한 광선로 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a long-distance optical line monitoring system. In particular, the optical loss meter (Optical Power Meter) to measure the loss of the optical path in real time to collect and analyze the status information of the line in real time and to generate an alarm in the relevant area and remote The present invention relates to an optical fiber surveillance system for databaseing information on tracks and abnormalities and implementing them into a Geographic Information System (GIS).
최근 광선로 고장 감시 시스템에 대하여 적지 않은 관심을 보이고 개발을 하고 있지만 이는 사고가 발생하였을 때에 대한 경보장치 즉, 사고발생에 대한 신속한 대처를 위한 방법으로서 고가의 시설물을 유지, 보호하는 데는 많은 문제점을 안고 있다. 장거리 광전송망을 효율적으로 운용, 감시하기 위해서는 광선로의 물리적, 환경적 요소에 의한 사고발생을 사전에 예방하고 실제 운용되는 선로에는 영향을 전혀 주지 않으면서 주예비선로를 동시에 감시할 수 있도록 설계하기 위하여 경제성 및 신뢰성이 절대적으로 요구되고 있다.Recently, there has been a great deal of interest in the development of the optical fiber failure monitoring system, but this is a warning device when an accident occurs, that is, a method for promptly responding to an accident, and there are many problems in maintaining and protecting expensive facilities. Holding it. In order to efficiently operate and monitor the long-distance optical transmission network, it is designed to prevent the occurrence of accidents caused by physical and environmental factors of the optical line in advance, and to monitor the main reserve line simultaneously without affecting the actual operating line. Economics and reliability are absolutely required.
종래의 감시 장치들이 특허공개 제 2000-2619 호에 개시되어 있다. 상기 공개 문헌은 '광증폭기가 포함된 광전송 시스템에서의 광선로 감시 장치'에 관한 것으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전송시스템 송신부(11) 및 전송시스템 수신부(12)사이에 선로(14)를 감시하기 위하여 별도의 감시 신호를 출력하는 OTDR(16) 및 OTDR(16)에서 출력된 감시신호에 따른 광을 광선로 선택기(15)를 사용해 광심에 송출 후 시간 영역 광반사파 측정 장치(OTDR : Optical Time Domain Reflectometer)(16)를 사용하고 있다. 이와 같은 종래의 감시장치는 시간 영역 광반사파 측정 장치를 사용함으로써 자연발생신호와 감시신호를 따로 분리하여야 하며 장비 설치를 위하여 광필터(18), 광커플러(21·22), 광증폭기(23·24),아이솔레이터(25·26),광서큘레이터(41·42), 광섬유그레이팅(43·44),차단부(45·46) 등과 같은 다른 부수적인 장비들이 사용이 되는 문제점을 가지고 있다. 또한, 한번에 다중의 선로를 감시할 수 없기 때문에 광선로 선택기(15)를 사용해야만 하는 문제점을 가지고 있다.Conventional monitoring devices are disclosed in patent publication 2000-2619. The publication discloses a 'light ray monitoring apparatus in an optical transmission system including an optical amplifier', and as illustrated in FIGS. 1 and 2, a line 14 is connected between a transmission system transmitter 11 and a transmission system receiver 12. OTDR (16) that outputs a separate monitoring signal to monitor the optical signal according to the monitoring signal output from the OTDR (16) to the optical core by using the optical beam selector (15) : Optical Time Domain Reflectometer (16) is used. Such a conventional monitoring device must separate the natural signal and the monitoring signal separately by using a time domain light reflecting wave measurement device, and the optical filter 18, the optical coupler 21 · 22, and the optical amplifier 23 · 24), other ancillary equipment such as the isolator 25 · 26, the optical circulator 41 · 42, the optical fiber grating 43 · 44, the blocking part 45 · 46, and the like have a problem of being used. In addition, there is a problem that the optical line selector 15 must be used because multiple lines cannot be monitored at one time.
본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 본 고안의 제 1 목적은 별도의 장비 없이 기존의 선로에 연결함으로써 다중의 심선을 동시에 측정 감시하여 시스템의 신뢰도를 향상시키고 선로의 물리적, 환경적 요소를 감시하여 지속적이고 효과적인 유지 보수 체계를 갖출 수 있도록 하며, 선로 이상 발생시 운용자를 호출하여 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 하는 장거리 광선로 감시 시스템(OFPS)을 제공하는데 있다.The present invention is designed to solve the above problems, and the first object of the present invention is to measure and monitor multiple core wires simultaneously by connecting to an existing line without additional equipment, thereby improving the reliability of the system and improving the physical and environmental characteristics of the line. It is to provide a long-range optical line surveillance system (OFPS) that monitors the elements so that a continuous and effective maintenance system can be established, and that the operator can be called for immediate action in the event of a track failure.
도 1은 종래의 단거리 광선로를 측정하는데 사용되는 광선로 감시 장치의 일실시예를 보여주기 위한 구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of a conventional optical path monitoring apparatus used to measure a short-range optical path.
도 2는 종래의 장거리 광선로를 측정하는데 사용되는 광선로 감시 장치의 실시예를 보여주기 위한 구성도.2 is a block diagram showing an embodiment of a light beam monitoring device used to measure a conventional long distance light path.
도 3은 본 고안에 따른 장거리 광선로 감시 시스템을 보여주기 위한 시스템도.3 is a system diagram for showing a long-range optical fiber monitoring system according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.4 is a flow chart for explaining the operation of the system shown in FIG.
본 고안은 광선로를 Rx In단자로 유입받아 수동소자인 광커플러에 의해 분배한 후 Rx Out단자를 통해 다시 원래의 광선로로 연결시키는 광선로 분배기; 상기 광선로 분배기에 접속되어 광선로에서 유입되는 미세 신호를 실시간으로 측정하여 선로의 손실 값을 계산하고 저장하기 위한 손실측정부; 상기 손실측정부에서 측정된 데이터를 저장하고 이를 분석하여 경보를 발생하기 위한 적어도 하나의 제어장치와 제어장치에 통신 포트로 연결되어 선로에 관한 정보 및 이상 정보를 전송받아 이를 데이터 베이스화 하고 지리정보시스템으로 구현하기 위한 컴퓨터로 이루어진 감시장치를 포함한다.The present invention receives the optical path to the Rx In terminal is distributed by the optical coupler passive element and then connected to the original optical path via the Rx Out terminal back to the optical distributor; A loss measuring unit connected to the optical fiber splitter for measuring in real time a fine signal flowing from the optical fiber beam and calculating and storing a loss value of the optical fiber line; The data measured by the loss measuring unit is connected to at least one control device and a control device for generating an alarm by analyzing the data and receiving the information about the track and the abnormal information to make a database and convert it into a geographic information system. It includes a monitoring device consisting of a computer to implement.
이와 같은 본 고안의 운용은 각각의 선로에 연결된 광선로 분배기로부터 입력된 신호의 손실값을 측정하여 저장하고, 손실값에 대한 데이터를 처리하는 단계; 데이터를 처리하여 정상/비정상 상태인지를 파악하고, 비정상 상태라면 선로의 이상인지 시스템의 이상인지를 판단하는 단계; 선로의 이상이라면 선로의 단선 및 선로의 이상 상태인지를 파악하여 경보를 발생하고, 시스템의 이상이라면 제어장치의 이상인지 손실측정부의 이상인지를 판단하여 제어장치의 이상이라면 제어장치를 절체하고 경보하는 단계; 정상/비정상 상태가 파악이 된 데이터를 컴퓨터로 전송하여 선로의 상태를 나타내고, 데이터 베이스화하여 자료를 정리하는 단계를 포함하여 운용하게 된다.Such operation of the present invention comprises the steps of measuring and storing the loss value of the signal input from the optical fiber splitter connected to each line, and processing the data for the loss value; Processing the data to determine whether it is in a normal / abnormal state, and if it is an abnormal state, determining whether it is an abnormality of a line or an abnormality of a system; If there is an error in the line, it detects whether the line is disconnected or in an abnormal state of the line and generates an alarm.If it is a system error, it is determined whether it is an error of the control device or a loss measuring unit. step; It includes the steps of transferring the data of the normal / abnormal condition to the computer to indicate the status of the track, and organizing the data into a database.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면중 도 3은 본 고안에 따른 장거리 광선로 감시 시스템을 보여주기 위한 시스템도이고, 도 4는 도 3에 도시된 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.3 of the accompanying drawings is a system diagram for showing a long-range optical ray monitoring system according to the present invention, Figure 4 is a flow chart for explaining the operation of the system shown in FIG.
본 고안은 도 3에서 보는 바와 같이, 광선로(110)에 각각 연결되며 광선로(110) 및 감시장치(140)를 연결하기 위한 광선로 분배기(Slot)(120)에 광선로의 손실을 측정하기 위한 손실측정부(Power Meter Card)(130)가 각각 접속된다. 감시장치(140)는 손실측정부(Power Meter Card)(130)에서 측정된 데이터를 저장/분석/경보를 발생하는 적어도 하나의 제어장치(CPU Card)(142)(144)로 구성된다. 제어장치(142)는 선로의 상태를 종합적으로 관리하고 운용자를 호출하며, RS-232C 통신 포트로 연결된 컴퓨터(150)에 선로에 관한 정보 및 이상 정보를 전송하여 이를 데이터베이스화하고 지리정보시스템(GIS; Geographic Information System)으로 구현하도록 제어한다. 제어장치(142)는 광선로(110)에 연결된 광반사파 측정 장치(OTDR : Optical Time Domain Reflectometer)(160)와 통신포트로 연결되어 이상이 발생된 정확한 위치를 파악한다. 또한, 제어장치(142)는 주제어장치(Master CPU Card)가 되면서 추가적으로 보조제어장치(Slave CPU Card)(144)가 연결되어 어느 한 쪽에서 이상이 발생하면 절체되도록 동작된다.The present invention, as shown in Figure 3, is respectively connected to the optical path 110 and to measure the loss of the optical path to the optical beam splitter (Slot) 120 for connecting the optical path 110 and the monitoring device 140 Loss measurement unit (Power Meter Card) 130 for each is connected. The monitoring device 140 includes at least one control card (CPU Card) 142 and 144 for storing / analyzing / alarming data measured by the power meter card 130. The control unit 142 comprehensively manages the state of the line and calls the operator, and transmits the information about the line and the abnormality information to the computer 150 connected to the RS-232C communication port to make it a database, and geographic information system (GIS). ; Geographic Information System). The control device 142 is connected to the optical time domain reflectometer (OTDR: Optical Time Domain Reflectometer) (160) connected to the optical path 110 through a communication port to determine the exact position where the abnormality occurred. In addition, the control device 142 becomes a main control unit (Master CPU Card) and is additionally connected to the slave control device (Slave CPU Card) 144 is operated to be switched when an abnormality occurs in either side.
광선로(110)은 광선로 분배기(120)의 Rx In단자에 연결되어 수동소자인 광커플러에 의해 분배되어 Rx Out단자를 통해 다시 원래의 광선로로 연결된다. 이때 광커플러에 의해 분배되는 신호는 정상 상태에 영향을 주지 않는 극히 미세한 신호만이 손실측정부(Power Meter Card)(130)로 연결이 된다. 손실측정부(130)는 광선로 분배기(120)에서 들어오는 미세 신호를 실시간으로 측정하여 선로의 손실 값을 계산하고 저장한 후 저장된 손실 값을 제어장치(142)로 전송하여 준다. 제어장치(142)는 시스템의 전반적인 상태를 점검하고, 손실측정부(130)로부터 손실 값을 전송 받아 데이터를 저장/분석하고, 선로의 이상 여부를 판단한다. 또한 경보를 발생하고, 상태 정보를 컴퓨터(150)로 전송하여 준다. 그러므로, 장비가 설치된 곳은 물론 원격지에서도 장비 및 선로의 상태를 파악할 수 있도록 한다. 경보가 발생할 시는 장비의 광반사파 측정 장치(OTDR)를 이용하여 정확한 위치를 알아낼 수 있다The optical path 110 is connected to the Rx In terminal of the optical path distributor 120 and distributed by the optical coupler, which is a passive element, and then connected to the original optical path through the Rx Out terminal. At this time, the signal distributed by the optocoupler is connected to the loss measuring unit (Power Meter Card) 130 only an extremely fine signal that does not affect the normal state. The loss measuring unit 130 calculates and stores the loss value of the line in real time by measuring the micro signal coming from the light splitter 120 in real time and transmits the stored loss value to the control device 142. The control unit 142 checks the overall state of the system, receives the loss value from the loss measuring unit 130, stores / analyzes the data, and determines whether the track is abnormal. In addition, it generates an alarm and transmits the status information to the computer 150. Therefore, it is possible to grasp the state of the equipment and the line not only in the place where the equipment is installed but also in the remote place. In the event of an alarm, the equipment's OTDR can be used to determine the exact location.
이를 다시 설명하면, 도 4에서 보는 바와 같이, 각각의 선로에 연결된 광선로 분배기(120)로부터 입력된 신호의 손실값을 측정하여 저장하고, 동시에 데이터 선로를 통해 측정값이 제어장치(142)로 전달된다. 제어장치(142)에 전달된 데이터는 의해 시간적인 요인, 환경적인 요인 등을 고려하여 데이터 처리된다.(단계 S1-S3)In other words, as shown in FIG. 4, the loss value of the signal input from the optical line splitter 120 connected to each line is measured and stored, and at the same time, the measured value is transferred to the controller 142 through the data line. Delivered. The data transmitted to the control device 142 is processed in consideration of time factors, environmental factors, etc. (steps S1-S3).
제어장치(142)에서 처리된 데이터는 정상/비정상 상태인지를 파악하여(단계 S4) 비정상 상태라면 선로의 이상인지 시스템의 이상인지를 판단한다.(단계 S5) 이때 선로의 이상이라면 선로의 단선 등의 심각한 고장인지 선로 노후나 환경적인 요인에 의한 이상 상태인지를 파악하여(단계 S6-S7) 경보를 발생하고, (단계 S11), 상기 단계 S5에서 시스템의 이상이라면 제어장치의 이상인지 손실측정부의 이상인지를 판단하여 제어장치의 이상이라면 제어장치(142)를 절체하고(단계 S8-S9)이를 경보한다.(단계 S11)It is determined whether the data processed by the control device 142 is in a normal / abnormal state (step S4). If it is an abnormal state, it is determined whether the track is abnormal or the system is abnormal. (Step S5) If the track is abnormal, disconnection of the track, etc. If it is a serious failure of the track or whether it is abnormal due to environmental factors (steps S6-S7) and generates an alarm (step S11), if the system is abnormal in step S5, the control unit or loss measuring unit If it is determined that the error is abnormal, the control device 142 is switched (steps S8-S9) and an alarm is issued (step S11).
정상/비정상 상태가 파악이 된 데이터는 제어장치(142)에서 PC(150)로 전송되어 선로의 상태를 나타내고, 데이터 베이스화되어 유지 보수의 자료가 된다.(단계 S12)The data in which the normal / abnormal condition is grasped is transferred from the control device 142 to the PC 150 to indicate the state of the track, which is made into a database and becomes the maintenance data. (Step S12)
제어장치(142)는 도 3에서 보는 바와 같이 주제어장치(Master CPU Card)(142) 및 보조제어장치(Slave CPU Card)(144)로 이루어져 어느 한 쪽에서 이상이 발생하면 절체되어 동작하는데 이상이 없도록 제어된다.As shown in FIG. 3, the control device 142 includes a master CPU card 142 and a slave CPU card 144. Controlled.
반사파를 이용하는 OTDR의 원리를 사용하는 광선로 감시시스템은 전송시스템과는 별도의 자체 광원과 장비가 필요하다. 또한 OTDR의 원리가 아니더라도 예비선로에 직접 광원을 송출해야만 즉, 감시를 하기 위해 광선로를 점유해야만 수신단에서 선로를 감시 할 수 있다. 하지만 본 고안은 실제 사용되는 선로의 광원을 수신단에서 신호에 영향을 주지 않을 만큼의 미세한 양을 분배받아 감시하기 때문에 일반 선로를 점유하지 않을 뿐더러 기타 장비도 필요치가 않다.The optical line surveillance system using the OTDR principle using reflected waves requires its own light source and equipment separate from the transmission system. In addition, even if it is not the principle of OTDR, the receiving end can monitor the line only by sending the light source directly to the reserve line, that is, by occupying the light line for monitoring. However, the present invention does not occupy the general line and does not need other equipment because it monitors the light source of the line actually used by receiving a minute amount that does not affect the signal at the receiving end.
상술한 바와 같은 본 고안은 광선로에는 영향을 전혀 주지 않으면서 실시간으로 다중 채널을 감시할 수 있으므로 선로의 안정성을 확보할 수 있고, 다중 채널 감시 및 원격지에서의 감시가 가능하기 때문에 장비가 무인단국에 설치되더라도 관리가 가능하여 경제적으로 선로를 유지보수 할 수가 있다. 또한 선로 이상 징후 발견시 경보를 발생하여 선로의 고장을 사전에 예방할 수 있고 선로 고장 발생시 운용자를 호출하여 신속한 복구가 가능하여 피해를 최소화 할 수 있다.The present invention as described above can ensure the stability of the line because it can monitor multiple channels in real time without affecting the optical path at all, and the equipment can be used in unmanned stations because the multi-channel monitoring and remote monitoring is possible. Even if installed, it can be managed and economically maintain the track. In addition, it can prevent the failure of the track in advance by detecting an alarm when the track abnormality is detected, and can minimize the damage by promptly recovering by calling the operator when a failure occurs.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20010623 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |