空闲光纤监测系统的制作方法

本实用新型涉及光纤监测领域，特别涉及一种空闲光纤监测系统。

背景技术：

随着光纤网络规模的迅速扩大，将会带来光缆数据管理困难的问题，成批的光缆网络规划、施工资料人工管理比较混乱、检索困难，如果发生故障，维护部门查找起来将特别艰难。在传统的维护技术上，维护单位需要耗费更多的资源，完成空闲光链路的定期检测工作，才能确保备用光纤的可用性。在过往的检测工作中，一般是利用光时域反射仪(OTDR)对网络备用光链路进行检测，但这种方法的工作效率极低，而且工作量大，无法及时有效地保证大范围的备用光链路可用。同时，整个维护方式都给运营商的网络运营带来很大的安全隐患；也会导致效益的下降。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种工作效率较高、能及时有效保证大范围的备用光链路可用、安全性较高的空闲光纤监测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种空闲光纤监测系统，包括监测中心和多个监测站，所述监测中心包括服务器、交换型集线器和客户端，所述监测站对光缆线路进行远程自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，通过所述交换型集线器把监测的运行信息传送到所述服务器，所述客户端通过所述交换型集线器对所述监测站进行性能监控，所述监测站包括光时域反射仪、看门狗电路、实时时钟电路、EEPROM和供电电源，所述光时域反射仪测量光纤链路中光功率的改变情况及对应点的位置，所述看门狗电路与所述光时域反射仪连接、用于定期查看所述光时域反射仪的芯片情况，所述实时时钟电路与所述光时域反射仪连接、用于产生系统时钟，所述EEPROM与所述光时域反射仪连接、用于存储系统数据，所述供电电源分别与所述光时域反射仪、看门狗电路、实时时钟电路和EEPROM连接并进行供电。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述光时域反射仪包括多路光纤连接口、光开关、激光器、脉冲发生器、探测器、信号对数放大器、高速AD采集处理器、FPGA、CPU、LCD显示器和按键，所述光开关与所述多路光纤连接口连接，所述激光器与所述光开关连接、用于输出光信号进行测试，所述脉冲发生器与所述激光器连接、用于产生所需参数的电测试信号，所述FPGA与所述脉冲发生器连接、用于存储衰减值，所述探测器与所述光开关连接、用于检测出入射到其面上的光功率并把所述光功率的变化转化为相应的电流，完成信号的光电转换，所述信号对数放大器与所述探测器连接、用于对信号的动态范围进行压缩处理，所述高速AD采集处理器分别与所述信号对数放大器和FPGA连接、用于高速A/D采集及处理测量误差，所述CPU分别与所述FPGA和LCD显示器连接、用于实现数据的采集和处理，并将处理结果显示在所述LCD显示器上，所述按键与所述CPU连接、用于设置监测站的配置信息。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述光时域反射仪还包括10M/100M网口，所述10M/100M网口与所述CPU连接、用于连接外部网络接口。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述光时域反射仪还包括2Mb/s接口，所述2Mb/s接口与所述CPU连接、用于连接外部2Mb/s通信接口。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述光时域反射仪还包括光纤接口，所述光纤接口与所述CPU连接、用于连接外部网络光纤接口。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述供电电源的输入端输入220V交流电，输出端输出+5V、+12V、-12V和3.3V电压。

在本实用新型所述的空闲光纤监测系统中，所述多路光纤连接口为12路光纤连接口。

实施本实用新型的空闲光纤监测系统，具有以下有益效果：由于设置有监测中心和多个监测站，监测站对光缆线路进行远程自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，通过监测中心中的交换型集线器把监测的运行信息传送到服务器，客户端通过交换型集线器对监测站进行性能监控，通过监测中心对数据进行分析和处理，及时、准确地将光缆系统运行情况反馈给维护人员，使维护人员能及时发现故障隐患，以及突发故障，并指导故障修复，能有效地预防和减少光缆线路障碍，实现多级监测网络互联；因此其工作效率较高、能及时有效保证大范围的备用光链路可用、安全性较高。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型空闲光纤监测系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中监测站的结构示意图。

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。

在本实用新型空闲光纤监测系统实施例中，其空闲光纤监测系统的结构示意图如图1所示。图1中，该空闲光纤监测系统包括监测中心1和多个监测站2，其中，监测中心1对各监测站2进行控制，监测中心1是采集和处理数据的中心，监测中心1包括服务器11、交换型集线器12和客户端13。监测站2对光缆线路进行远程自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，通过交换型集线器12的交换功能把监测的运行信息传送回服务器11，同时客户端13在连接交换型集线器12后可以直接对现场的监测站2进行性能监控。监测站2通常安装于传输机房用的标准机架内。监测站2采用模块化、分布式多级体系结构，有效地预防和减少光缆线路障碍，实现多级监测网络互联。监测中心1通过对各监测站2的运行信息进行监视，能将光缆线路障碍及时准确的提供给维护人员，还能通过监测、例行测试和点名测试对全网所需监测的光缆线路进行监测。

本实施例中，将客户端13和服务器11部署在同一台主机上，获得更高的安全性。数据的各种操作和维护都在服务器11上进行，而用户在客户端13根据授权来使用服务器11的数据。同时这种结构对数据的可靠性管理和维护都带来了方便，系统的开放性和可扩充性能得到增强。

图2为本实施例中监测站的结构示意图。图2中，该监测站2包括光时域反射仪22、看门狗电路23、实时时钟电路24、EEPROM25和供电电源26，其中，光时域反射仪22用于测量光纤链路中光功率的改变情况及对应点的位置，看门狗电路23与光时域反射仪22连接、用于定期查看光时域反射仪22的芯片情况，具体来讲，看门狗电路23是一个定时器电路，定期查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号，看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级，防止光时域反射仪22中的CPU229(后续会进行描述)运行中断。实时时钟电路24与光时域反射仪22连接，实时时钟电路24其实就是实时产生像时钟一样准确运动的振荡电路，用于产生系统时钟。EEPROM25与光时域反射仪22连接，EEPROM25是电可擦可编程只读存储器，其主要用于存储系统数据。

本实施例中，供电电源26分别与光时域反射仪22、看门狗电路23、实时时钟电路24和EEPROM25连接并进行供电。供电电源26的输入端输入220V交流电，输出端输出+5V、+12V、-12V和3.3V电压。也就是说，供电电源26将输入的220V交流电转换为电路工作的+5V、+12V、-12V和3.3V的直流电源。

本实施例中，光时域反射仪22包括多路光纤连接口221、光开关222、激光器223、脉冲发生器224、探测器225、信号对数放大器226、高速AD采集处理器227、FPGA228、CPU229、LCD显示器230和按键231，其中，多路光纤连接口221为12路光纤连接口，当然，在本实施例的一些情况下，多路光纤连接口221的数量也可以是其他数量。光开关222与多路光纤连接口221连接，光开关222是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作，可以减少有源光器件的使用，使用一个激光器223和一个探测器225即可对12路光纤通路进行测试。

激光器223与光开关222连接，激光器223的主要功能是进行光电转换，输出光信号进行测试。脉冲发生器224与激光器223连接，脉冲发生器224主要是用来产生信号，具体是产生所需参数的电测试信号。由于脉冲宽度影响测试长度误差，该空闲光纤监测系统采用数字电路的FPGA228，脉冲宽度时间的调节步长达1ns，保证测量光纤的长度误差。

本实施例中，探测器225与光开关222连接，探测器225的PIN管能检测出入射到其面上的光功率，并把这个光功率的变化转化为相应的电流，完成信号的光电转换。探测器225的主要功能是测量光的反射信号，在光输入信号非常微弱，最小只有-60dBm时，噪声的影响非常敏感，该空闲光纤监测系统通过电流回路的严格控制实现这一要求。

本实施例中，信号对数放大器226与探测器225连接、用于对信号的动态范围进行压缩处理，信号对数放大器226其实就是输出信号幅度与输入信号幅度呈对数函数关系的放大电路。其作用是对信号的动态范围进行压缩处理，使进入高速AD采集处理器227的信号由最大60dB压缩到30dB的动态范围内，信号对数放大器226对小信号的压缩比小，对大信号的压缩比大，可以很兼顾测量距离的变化。高速AD采集处理器227分别与信号对数放大器226和FPGA228连接、用于高速A/D采集及处理测量误差。

本实施例中，FPGA228与脉冲发生器224连接，FPGA22的主要工是将衰减值存储起来，发送到CPU229处理。该空闲光纤监测系统还采用了多次测量平均处理，由于噪声的随机性，每次存储单元对读取结果进行累加和求平均，可以减小噪声的影响，实际测量结果显示，256次平均可将提高信噪比10dB左右。本实施例中，CPU229分别与FPGA228和LCD显示器230连接、用于实现数据的采集和处理，并将处理结果显示在LCD显示器230上，同时将其存储在终端设备的flash ROM并传输到服务器11上。按键231与CPU229连接、用于设置监测站2的配置信息。本实施例中，LCD显示器230主要显示监测站2的系统配置和光纤测试的相关信息和结果。

本实施例中，该光时域反射仪22还包括10M/100M网口232，10M/100M网口232与CPU229连接、用于连接外部网络接口。该光时域反射仪22还包括2Mb/s接口233，2Mb/s接口233与CPU229连接、用于连接外部2Mb/s通信接口。该光时域反射仪还包括光纤接口234，光纤接口234与CPU229连接、用于连接外部网络光纤接口。

在光时域反射仪22测量中，光时域反射仪22首先发送一个激光测试脉冲，然后测量从光纤上各点返回(包括菲涅尔反射和瑞利散射)的激光功率的大小，将这个过程重复进行，然后将得到的数据进行多次平均以减小噪声的影响，最后将这些数据以曲线的形式显示出来，这条曲线就描述了这段光纤的特性。

总之，在本实施例中，监测站2对光缆线路进行远程自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，通过监测中心1中的交换型集线器12把监测的运行信息传送到服务器，客户端13通过交换型集线器12对监测站2进行性能监控，通过监测中心1对数据进行分析和处理，及时、准确地将光缆系统运行情况反馈给维护人员，使维护人员能及时发现故障隐患，以及突发故障，并指导故障修复，能有效地预防和减少光缆线路障碍，实现多级监测网络互联；因此其工作效率较高、能及时有效保证大范围的备用光链路可用、安全性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。