通信，根据电源管理模块的状态和RS485接收到的控制信号控制磁光开关的工作状态，同时还执行故障自愈装置的自监视功能。
[0035]高可靠性的光纤网络故障自愈装置原理如下:磁光开关的状态由FPGA控制，当电源模块正常供电时，光信号通过磁光开关进入光电转换模块，转变为数字信号后进入FPGA内部的FIFO缓冲，然后送到以太网数据接口，发送给通信处理设备。
[0036]当电源模块失电时，FPGA，光电转换模块和磁光开关由储能模块供电，FPGA把内部FIFO缓冲的数据发送到相应的光开关上，在接收完磁光开关上的一帧数据后，FPGA立即控制磁光开关执行光路切换，令其把光信号切换到另一个磁光开关。由于磁光开关工作在锁定模式，完成光路切换后，无需继续供电，所以故障自愈装置可以终止供电。
[0037]FPGA的逻辑结构示意图如图3所示:
[0038]I) OE_MANAGER模块完成光电转换装置的复位，初始化，实现光电转换装置的数据收发功能；
[0039]2) 0S_C0NTR0LER模块控制磁光开关的光路开合状态
[0040]3) SND_FIF0，RCV_FIF0是FPGA内部例化出的发送和接收FIFO，用来缓存故障自愈装置处理的网络数据；
[0041 ] 4) P0WER_M0NIT0R模块监视装置的供电状态，判断是由外部供电，还是由储能模块供电；如果自愈装置由储能模块供电，则将磁光开关置于旁通工作模式，如果由外部供电，则将磁光开关置于转发工作模式；
[0042]5) RS485_MANAGER模块负责复位，初始化RS485模块，实现模块的数据收发功能；
[0043]6)ETH_MANAGER模块负责复位，初始化以太网MAC模块，实现模块的数据收发功能，以及以太网数据的组装与拆解；
[0044]7)MAIN_L0GIC模块实现故障自愈装置的核心逻辑，根据装置的供电状态和通过RS485模块接收到的控制信号决定磁光开关的工作模式:
[0045]i)如果装置由储能模块供电，使磁光开关工作在旁通模式；
[0046]ii)如果装置由外部供电，则根据RS485模块接收到的控制信号决定磁光开关的工作模式；
[0047]iii)在使磁光开关从转发模式切换到旁通模式前，把接收和发送FIFO中缓存的数据继续发送到磁光开关上；
[0048]另外，MAIN_LOGIC模块还实现了自愈装置的自监视功能，并定期将自监视结果通过RS485模块发送给通信处理设备。
[0049]以上详细说明了高可靠性的光纤网络故障自愈装置的结构和工作原理，给出了解决现有光开关自愈技术中存在的光路切换过程中数据损坏、丢失的问题。
[0050]本实用新型能够有效的减少光纤网络故障自愈装置在自愈保护切换过程中的数据损坏和丢失的情况，大幅提高光纤网络的通信可靠性，使之可以用于核电厂安全级仪控系统这类对通信可靠性要求非常高的应用中。
[0051]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高可靠性的光纤网络故障自愈装置，其特征在于，包括:FPGA，光开关，光电转换模块，电源模块，储能模块，电源管理模块，RS485接口，以太网数据接口 ；所述FGPA分别与所述的光电转换模块，电源管理模块，RS485接口，以太网数据接口连接，所述电源管理模块与所述储能模块和所述电源模块连接，所述光电转换模块连接所述光开关与所述FPGA ;其中， FPGA，用于控制所述光开关切换工作模式，控制所述光电转换模块的初始化和数据通信，监视所述电源管理模块，接收所述RS485接口传输的控制信号； 光开关，用于接收所述FPGA控制，切换工作模式； 光电转换模块，用于完成光信号与电信号之间的转换； 电源模块，用于提供电能； 储能模块，用于存储电能，并在所述电源模块停止供电时提供电能； 电源管理模块，用于监视所述电源模块和所述储能模块的工作状态，当所述电源模块停止供电时切换由储能模块供电； RS485接口，用于接收控制故障自愈装置的控制信号； 以太网数据接口，用于连接通信处理设备。2.根据权利要求1所述的故障自愈装置，其特征在于，所述光开关为利用法拉第磁光效应的磁光开关。3.根据权利要求2所述的故障自愈装置，其特征在于，所述FPGA通过MD1接口对所述光电转换模块执行复位以及模式设置，通过MII接口与所述光电装换模块进行数据交互。4.根据权利要求2所述的故障自愈装置，其特征在于，所述FPGA还监视故障自愈装置。5.根据权利要求2所述的故障自愈装置，其特征在于，所述光开关的工作模式为旁通模式和转发模式，当处于旁通模式时，所述光开关将接收到的光信号直接发送给另一个光开关；处于转发模式时，所述光开关将从接收到的光信号发送给与其相连的所述光电转换模块。6.根据权利要求2所述的故障自愈装置，其特征在于，当所述储能模块电量低于预先设定的阈值时，而且电源模块正常供电，所述储能模块存储电能。7.根据权利要求2所述的故障自愈装置，其特征在于，所述RS485接口也可以向外输出故障自愈装置的工作状态和自诊断信息。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高可靠性的光纤网络故障自愈装置，其特征在于，包括：FPGA，光开关，光电转换模块，电源模块，储能模块，电源管理模块，RS485接口，以太网数据接口；所述FGPA分别与所述的光电转换模块，电源管理模块，RS485接口，以太网数据接口连接，所述电源管理模块与所述储能模块和所述电源模块连接，所述光电转换模块连接所述光开关与所述FPGA。采用储能模块保证了通信处理设备故障或失电后能够继续保持FIFO中的数据，并把缓冲的数据继续转换为光信号继续发送到光纤链路上，减少了光路切换保护过程中的数据损坏和丢失，大幅提高了光网络的通信可靠性。
【IPC分类】H04B10/03, H04L12/24
【公开号】CN204681397
【申请号】CN201520279278
【发明人】马光强, 张玮玮, 孙星星, 张树强, 杜乔瑞, 齐敏, 石桂连
【申请人】北京广利核系统工程有限公司, 中国广核集团有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月4日