一种基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统的制作方法

本发明涉及一种光缆实时监测总控系统，特别是涉及一种基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统，属于光通信技术领域。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，中国的光缆实现了飞跃的发展，随着光缆的不断发展，出现的问题也越来越多，目前，光缆实时运行情况与光传输密切相关，其中，光缆线路、设备运行状态的实时信息能够反映光缆运行质量的高低，为进一步展开光缆运行管理和技术分析工作，作为光传输主体的光缆线路常有缆线接续不良、水气渗入光纤芯线、接头接点不良和光缆被挖断等故障，在光缆线路有问题后，就急需知道故障原因和线路断点在哪里，通常故障并不立即引起光缆传输信号的中断，而是导致光缆系统慢慢变坏，但对其修复又必须在很紧急的情况下进行，这一方面需要在维修对能尽快知道故障的类型和地点，另一方面最好能做到防患于未然，对正在缓慢变坏的光纤采取更换或维修，以避免丧失服务和昂贵的修复。

目前，已有一批光缆监测系统用来进行光缆故障的早期预报和定位，如采用水分感测信号发生器检测对接合拢封闭体的水分浸入，或者应用永久性地装于光缆端部的电光测量装置来长期地连续测量光缆的衰减，但都难以达到实时监测的目的，另外，第一种方法由于只从一根光纤取样，不能全面反映光缆中每一根光纤的传输情况，第二种方法需要添加辅助光源而对原传输设备进行改动，且不能告知光纤的故障点在何处。

现阶段，由于缺乏相应的技术或手段，无法方便快捷地获取光缆线路设备及运行状态的实时信息，特别是对整个光缆运行状态监测及各个地区光缆运行状态监测缺少快捷直观的监测及控制系统，目前，在现有技术中，只是停留在对局部光缆运行状态的监测上，只停留在对光缆的监测上，而不能实时的对光缆运行进行调配和监管，然而，建立一种能够对整个光缆运行状态监测、各个地区光缆运行状态监测及控制系统成为本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了解决目前光缆实时监测系统中存在的上述问题，提供一种方便光缆运行管理人员了解和掌握光缆实时运行情况，进而为进一步展开光缆运行调配管理和技术分析工作，保证光缆运行安全、各个地区光缆运行状态监测及控制系统的基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统，包括中央处理器、调配系统、显示终端、一级分控系统、光缆实时监测系统、预警系统和存储系统，所述中央处理器分别与所述调配系统、所述显示终端、所述一级分控系统和所述预警系统连接，所述存储系统与所述调配系统和所述预警系统连接，所述一级分控系统还与所述显示终端和所述光缆实时监测系统连接，所述显示终端还与若干二级分控系统连接；

所述中央处理器，用于汇总和处理所述调配系统、所述一级分控系统和光缆实时监测系统的信息并发出相应的指令，并将处理后的信息发送至预警系统；

所述显示终端，用于对所述中央处理器汇总和处理的信息及命令的结果进行显示，并显示整个系统光缆运行状态及整个线路状态；

所述调配系统，用于对整个系统光缆运行状态及整个线路状态通过中央处理器进行调配；

所述一级分控系统，用于向所述光缆实时监测系统和所述显示终端发送指令并接收反馈信息；

所述光缆实时监测系统，用于对多根光缆进行状态及整个线路状态进行实时监测；

所述预警系统，用于对所述中央处理器汇总和处理的信息进行精细处理，并将处理结果与预警系统内预先设定的信息进行匹配，并发出相应的预警信息；

所述存储系统，用于存储所述中央处理器汇总和处理的信息、存储所述调配系统的调配操作、存储所述预警系统的预警信息。

作为一种优选方案，所述光缆实时监测系统包括工控机、光功率显示模块、声光报警模块、光开关、光时域反射计、光功率监测模块、光耦合器和波分复用器，所述工控机与所述光功率显示模块、所述声光报警模块、所述光开关和所述光功率监测模块连接，所述光时域反射计与所述光开关和所述波分复用器连接，所述光耦合器与所述光功率监测模块和所述波分复用器连接。

作为一种优选方案，所述工控机与所述一级分控系统连接，所述工控机用于光缆实时监测系统的数据保存、对比分析和控制处理。

作为一种优选方案，所述光功率监测模块由电光探测器、前置放大器、模数转换器、单片机和串行通讯数据输出模块组成，所述电光探测器与所述光耦合器连接，所述串行通讯数据输出模块与所述工控机连接。

作为一种优选方案，所述电光探测器的输入端接收光信号，并输出至所述前置放大器进行放大，经放大的信号送至所述模数转换器转换成数字信号，数字信号通过串行通讯数据输出模块送至所述工控机。

作为一种优选方案，所述电光探测器具有高灵敏度，所述电光探测器的响应度大于0.6A/W，所述前置放大器的输入阻抗应为300kΩ以上，使所述电光探测器能探测最小达到-70dBm的光功率。

作为一种优选方案，所述显示终端包括设置模块、查询模块和告警模块。

作为一种优选方案，所述二级分控系统将下一级光缆运行状态及整个线路状态进行实时监测，并将监测结果通过所述显示终端汇总到所述中央处理器，所述中央处理器对汇总后的信息进行匹配，并通过所述预警系统对匹配结果进行判定，并生成预警信息。

作为一种优选方案，所述波分复用器的输入端连接有若干根光缆，所述波分复用器具有若干个输出端，所述波分复用器的一个输出端与光耦合器连接，或者光缆先与光耦合器连接，光耦合器的输出端再与另一个光耦合器的输入端连接，该光耦合器的输出端与光功率监测模块连接，光功率监测模块与工控机连接。

本发明的有益技术效果：本发明设计一种基于光时域反射计的光缆实时监 测总控系统，只使用了一套价格较高的光时域反射计，通过控制光开关的切换就实现了用一套光时域反射计检测光缆中的多路光纤的目的，体积小、成本低；本发明提供了一种方便光缆运行管理人员了解和掌握光缆实时运行情况，进而为进一步展开光缆运行调配管理和技术分析工作，保证光缆运行安全、各个地区光缆运行状态监测及控制系统的基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统；解决了现有技术中存在的对整个光缆运行状态监测及各个地区光缆运行状态监测缺少快捷直观的监测及控制系统的问题。

附图说明

图1为本发明光缆实时监测总控系统整体示意图；

图2为本发明光缆实时监测系统示意图；

图3为本发明接入光缆实时监测系统各部件的光缆实时监测总控系统示意图；

图4为本发明光功率监测模块工作原理示意图。

图中：1-中央处理器，2-调配系统，3-显示终端，4-一级分控系统，5-光缆实时监测系统，51-工控机，52-光功率显示模块，53-声光报警模块，54-光开关，55-光时域反射计，56-光功率监测模块，561-电光探测器，562-前置放大器，563-模数转换器，564-单片机，565-串行通讯数据输出模块，57-光耦合器，58-波分复用器，6-预警系统，7-存储系统，8-二级分控系统。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图3所示，一种基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统，包括中央处理器1、调配系统2、显示终端3、一级分控系统4、光缆实时监测系统5、预警系统6和存储系统7，所述中央处理器1分别与所述调配系统2、所述显示终端3、所述一级分控系统4和所述预警系统6连接，所述存储系统7与所述调配系统2和所述预警系统6连接，所述一级分控系统4还与所述显示终端3和所述光缆实时监测系统5连接，所述显示终端3还与若干二级分控系统8 连接；

所述中央处理器1，用于汇总和处理所述调配系统2、所述一级分控系统4和光缆实时监测系统5的信息并发出相应的指令，并将处理后的信息发送至预警系统6；

所述显示终端3，用于对所述中央处理器1汇总和处理的信息及命令的结果进行显示，并显示整个系统光缆运行状态及整个线路状态；

所述调配系统2，用于对整个系统光缆运行状态及整个线路状态通过中央处理器1进行调配；

所述一级分控系统4，用于向所述光缆实时监测系统5和所述显示终端3发送指令并接收反馈信息；

所述光缆实时监测系统5，用于对多根光缆进行状态及整个线路状态进行实时监测；

所述预警系统6，用于对所述中央处理器1汇总和处理的信息进行精细处理，并将处理结果与预警系统6内预先设定的信息进行匹配，并发出相应的预警信息；

所述存储系统7，用于存储所述中央处理器1汇总和处理的信息、存储所述调配系统2的调配操作、存储所述预警系统6的预警信息。

如图2和图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述光缆实时监测系统5包括工控机51、光功率显示模块52、声光报警模块53、光开关54、光时域反射计55、光功率监测模块56、光耦合器57和波分复用器58，所述工控机51与所述光功率显示模块52、所述声光报警模块53、所述光开关54和所述光功率监测模块56连接，所述光时域反射计55与所述光开关54和所述波分复用器58连接，所述光耦合器57与所述光功率监测模块56和所述波分复用器58连接。

如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述工控机51与所述一级分控系统4连接，所述工控机51用于光缆实时监测系统5的数据保存、对比分析和控制处理。

如图3和图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述光功率监测模块56由电光探测器561、前置放大器562、模数转换器563、单片机564和串行通讯数据输出模块565组成，所述电光探测器561与所述光耦合器57连接，所述串行通讯数据输出模块565与所述工控机51连接。

如图3和图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述电光探测器561的输入端接收光信号，并输出至所述前置放大器562进行放大，经放大的信号送至所述模数转换器563转换成数字信号，数字信号通过串行通讯数据输出模块565送至所述工控机51。

作为本实施例的一种优选方案，所述电光探测器561具有高灵敏度，所述电光探测器561的响应度大于0.6A/W，所述前置放大器562的输入阻抗应为300kΩ以上，使所述电光探测器561能探测最小达到-70dBm的光功率，所述显示终端3包括设置模块、查询模块和告警模块。

如图1和图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述二级分控系统8将下一级光缆运行状态及整个线路状态进行实时监测，并将监测结果通过所述显示终端3汇总到所述中央处理器1，所述中央处理器1对汇总后的信息进行匹配，并通过所述预警系统6对匹配结果进行判定，并生成预警信息。

如图2和图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述波分复用器58的输入端连接有若干根光缆，所述波分复用器58具有若干个输出端，所述波分复用器58的一个输出端与光耦合器57连接，或者光缆先与光耦合器57连接，光耦合器57的输出端再与另一个光耦合器的输入端连接，该光耦合器的输出端与光功率监测模块56连接，光功率监测模块56与工控机51连接。

综上所述，本发明设计一种基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统，只使用了一套价格较高的光时域反射计，通过控制光开关的切换就实现了用一套光时域反射计检测光缆中的多路光纤的目的，体积小、成本低；本发明提供了一种方便光缆运行管理人员了解和掌握光缆实时运行情况，进而为进一步展开光缆运行调配管理和技术分析工作，保证光缆运行安全、各个地区光缆运行状态监测及控制系统的基于光时域反射计的光缆实时监测总控系统；解决了现有技术中存在的对整个光缆运行状态监测及各个地区光缆运行状态监测缺少快 捷直观的监测及控制系统的问题。

以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。