具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，箱体内的机架上安装有主控制器、智能插框背板和多个智能熔配业务板，机架上还安装有光分路器支架、信息盒以及eID跳纤单元和尾纤暂存单元，带eID电子标签的尾纤的智能盒式分光器安装在光分路器支架上，尾纤暂存单元设有多个连接器插槽，信息盒与主控制器通信连接，各智能熔配业务板通过eID跳纤单元通信连接，且eID跳纤单元的电子标签载体经智能熔配业务板及智能插框背板与主控制器通信连接，主控单元与智能管理终端及智能ODN网管交互通信连接，智能管理终端与安装在箱体或箱门上的智能作业监控单元通信连接并提供电源。本实用新型防止或杜绝恶意破坏，提高管理效率。
【专利说明】具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，属于光通信设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光缆交接箱是用于光纤接入网中主干光缆与配线光缆节点处的接口设备，可以实现光纤的熔接、分配、存储以及调度等功能，在光分配节点(Optical Distribut1n Node,0DN)网络中一直起着重要的作用。
[0003]现有光缆交接箱是一个无源设备，本身不具有管理和维护的特性，管理和维护全部依赖人工，中心机房无法对光缆交接箱的相关信息进行监督管理，光缆交接箱处于不可控、不可管的状态，箱内光缆、光纤跳线、光纤端口的管理都是人工通过施工表单管理，管理难度大，错误率高，维护时难以快速定位故障点，无法满足FTTH网络中海量光纤布放和高效管理的需求，使得运营商面临高昂的部署成本和巨大的运维压力。
[0004]另外，光缆交接箱通常放置在野外的无源环境中，周边情况复杂，容易遭到无关人员的破坏，不易维护。同时，进行装维作业的施工人员本身素质也参差不齐，个别施工人员为了方便省事，不进行规范操作，常直接破门强行打开或者装维作业完毕后不关门，这些行为都会致使光缆交接箱被破坏，导致损失。而当光缆交接箱被破坏后，运营商却无法进行跟踪追查并责任到人，最后的结果是破坏现象屡禁不止，无法改善。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，能提高光纤部署的自动化程度和效率，降低由于手工操作导致的光纤连接及光纤资源错误率，防止或杜绝恶意破坏，提高管理效率，并降低运维成本的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱。
[0006]本实用新型为达到上述目的的技术方案是:一种具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，包括箱体和铰接在箱体的箱门，所述的箱体内具有机架，机架上安装有主控制器、智能插框背板和两个以上的智能熔配业务板，其特征在于:所述的机架上还安装有光分路器支架、信息盒以及eID跳纤单元和尾纤暂存单元，智能盒式分光器安装在光分路器支架上，智能盒式分光器具有带eID电子标签的尾纤，尾纤暂存单元设有多个连接器插槽，所述的信息盒与主控制器通信连接，各智能熔配业务板通过eID跳纤单元通信连接，且eID跳纤单元的电子标签载体经智能熔配业务板及智能插框背板与主控制器通信连接，主控制器与智能管理终端及智能ODN网管交互通信连接，智能管理终端与安装在箱体或箱门上的作业监控单元通信连接并提供电源。
[0007]本实用新型将主控制器、智能插框背板\两个以上的智能熔配业务板以及信息盒、eID跳纤单元、尾纤暂存单元和智能盒式分光器安装在箱体内，结构紧凑，各智能熔配业务板通过eID跳纤单元通信连接，通过智能熔配业务板对端口上的光纤进行标识，可实现光纤信息自动存储、光纤连接关系信息自动识别、光纤信息资源自动校准、可视化施工指导等智能化管理，实现对端口状态监控以及端口定位指弓I。本实用新型eID跳纤单元通过智能熔配业务板与主控制器通信连接，而主控制器与智能管理终端及智能ODN网管交互通信，能实现光纤连接信息的自动录入和管理，提高光纤部署的自动化程度和效率，降低由于手工操作导致的光纤连接及光纤资源错误率，资源准确率100%，光纤资源利用率100%，故障定位率100 %，施工时间降低70 %，所需人工降低80 %。本实用新型智能管理终端与作业监控单元通信连接，通过作业监控单元对光缆交接箱所处的户外环境进行监控，有效防止或杜绝恶意破坏，提高管理效率，并降低运维成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
[0009]图1是本实用新型具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱的结构示意图。
[0010]图2是本实用新型具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱的原理图。
[0011]图3是本实用新型作业监控单元的结构框图。
[0012]图4是本实用新型单片机的电原理图。
[0013]图5是本实用新型稳压电源模块的电原理图。
[0014]图6是本实用新型电压检测模块的电原理图。
[0015]图7是本实用新型实时时钟模块的电原理图。
[0016]图8是本实用新光电传感检测电路的电原理图。
[0017]图9是本实用新型开关检测电路的电原理图。
[0018]图10是本实用新型通信模块的电原理图。
[0019]图11是本实用新型的驱动模块的电原理图。
[0020]其中:1一箱体，1-1 一主控制器，1-2—智能插框背板，1-3—信息盒，1_4一尾纤暂存单元，1-5—eID跳纤单元，1-6—智能熔配业务板，1_7—智能盒式分光器，2-箱门，2_1—作业监控单元，3—底座。
【具体实施方式】
[0021]见图1所示，本实用新型具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，包括箱体I和铰接在箱体I的箱门2，箱体I安装在底座3上。本实用新型的箱体I内具有机架，机架上安装有主控制器1-1、智能插框背板1-2和两个以上的智能熔配业务板1-6，见图1所示，本实用新型机架上还安装有光分路器支架、信息盒1-3以及eID跳纤单元1-5和尾纤暂存单元1-4，智能盒式分光器1-7安装在光分路器支架上，实现分光功能；本实用新型智能盒式分光器1-7采用带eID电子标签的尾纤，实现光分路器尾纤的智能化管理。本实用新型的尾纤暂存单元1-4设有多个连接器插槽，用于未开通业务的光分路器的输出端的停泊，能有效保护连接器接头，防止由于零散放置等引起的连接器接头损坏。本实用新型信息盒1-3与主控制器1-1通信连接，各智能熔配业务板1-6通过eID跳纤单元1_5通信连接，且eID跳纤单元1-5的电子标签载体经智能熔配业务板1-6及智能插框背板1_2与主控制器1-1通信连接，主控制器1-1与智能管理终端及智能ODN网管交互通信连接，智能管理终端与安装在箱体I或箱门2上的作业监控单元2-1通信连接并提供电源。
[0022]见图1、2所示，本实用新型的主控制器1-1上设有TZMobile接口、FE接口、ID接口和RS485接口，主控制器1-1上的TZMobile接口与智能管理终端通信连接，并能给主控制器1-1供电，主控制器1-1上的FE接口与智能ODN网管通信连接，接收网管下达的施工命令，本实用新型的主控制器1-1上的TZMobile接口与智能管理终端通信连接，再通过智能管理终端与智能ODN网管通信，以接收网管下达的施工命令，并可用于给主控制器1-1供电。本实用新型的主控制器1-1上的ID接口与信息盒1-3的ID接口通信连接，给信息盒1-3以及机柜指示灯供电，主控制器1-1的RS485接口与智能插框背板1-2上的RS485接口通信连接以收集智能熔配业务板1-6信息，并上传给智能ODN网管，对它们进行集中管理。本实用新型信息盒1-3安装在机架的顶部，以记录机柜的类型、编号和序列号，信息盒1-3上的ID接口与主控制器1-1上ID接口通信连接，以上传机柜信息。
[0023]见图1所示，本实用新型主控制器1-1上还设有PWR指示灯以及RUN/ALM指示灯，主控制器1-1上的PWR指示灯用于指示主控制器1-1的供电状态，而RUN/ALM指示灯用于指示主控制器1-1的工作状态。
[0024]见图1所示，本实用新型智能插框背板1-2安装在机架上，智能插框背板1-2的端面设有RS485接口与RJ45接口，智能插框背板1_2上的RJ45接口与智能熔配业务板1_6上的RJ45接口相连通信，智能插框背板1-2将端口信息传递到主控制器1-1，用于监控智能熔配业务板1-6是否在位以及端口变化，实现业务的管理和通信。
[0025]见图1所示，本实用新型智能熔配业务板1-6为托盘式结构并安装在机架的导轨内，本实用新型智能熔配业务板1-6上设RJ45接口、业务板指示灯、端口指示灯和业务板端口，智能熔配业务板1-6上的RJ45接口与智能插框背板1-2上的RJ45接口通信连接，将端口信息传递到主控制器1-1，业务板指示灯用于指示业务板的工作状态，而端口指示灯用于指示定位端口位置；业务板端口用于对端口上eID跳纤单元1-5的eID电子标签载体读写和对端口亮灯控制，本实用新型的eID跳纤单元1-5上的连接头安装有eID电子标签载体，通过智能熔配业务板1-6上的业务板端口对eID电子标签载体进行光纤进行标识、资源信息采集、存储和传递，将各光纤信息通过智能插框背板1-2传递到主控制器1-1，实现端口状态监控以及端口定位指引。
[0026]见图3?10所示，本实用新型作业监控单元包括单片机以及与单片机连接的稳压电源模块、电压检测模块、实时时钟模块、箱体状态检测模块以及驱动模块和通信模块。见图4所示，本实用新型的单片机包括微处理器U5及其外围电路，该外围电路包括电感L1、电容cll?C14以及晶振Y3，微处理器U5的7脚和8脚接电容Cll和C12，晶振Y3接在电容Cll和C12，之间，微处理器U5的20脚接电容C13后接地，微处理器U5的其它端口与各模块连接，以实现作业监控单元的控制和处理本。实用新型明的单片机可采用具有8K系统内可编程 Flash 的 8 位微控制器，如米用 ATmega88PA、ATmega48/V、ATmega88/V、ATmegal68/V的微处理器U5。
[0027]见图4、5所示，本实用新型的稳压电源模块给各模块提供工作电压，本实用新型的稳压电源模块包括稳压芯片Ul以及电容El、E2、C2、C3和二极管D2，外接电压经二极管D2及电容El与C2的并联支路接稳压芯片Ul的输入端，稳压芯片Ul的输出端接电容C3和电容E2的并联支路，经稳压的工作电压提供给单片机、电压检测模块、实时时钟模块以及箱体状态检测模块以及驱动模块和通信模块。
[0028]见图4、6所示，本实用新型电压检测模块对外接电压进行检测，并将检测到的电压数据上传单片机；所述电压检测模块包括电阻Rl、R2和R3以及电容Cl和二极管D1，夕卜部电压经电阻Rl经电阻R2和电阻R3分压后通过电容Cl与二极管Dl的并联支路接微处理器U5的端口，即可连接在微处理器U5的AD端口，通过电压检测模块将检测到的电压数据上传单片机。
[0029]见图4、7所示，本实用新型实时时钟模块用于单片机的精确计时；实时时钟模块包括实时时钟芯片U2和连接在实时时钟芯片U2上的晶振Yl及外围电路，实时时钟芯片U2接微处理器U5的端口，本实用新型的实时时钟芯片U2可采用现有的ISL1208、DS1302、DS1307、PCF8485，见图7所示，本实用新型实时时钟芯片U2的I脚和2脚接晶振Y1，3脚和4脚接电池BI，电容C4跨接在实时时钟芯片U2的I脚和2脚上并与电阻R4和二极管D3连接，实时时钟芯片U2的5脚、6脚和7脚分别接有电阻R5、R6和R7，实时时钟芯片U2的7脚和8脚之间连接有电容C5和C6。
[0030]本实用新型箱体状态检测模块用于实时检测箱门开闭状态，并将检测到的箱门开闭数据传到单片机。见图4、8?9所示，本实用新型的箱门开闭检测模块包括光电传感检测电路和开关检测电路。见图8所示，本实用新型光电传感检测电路中包括光电传感器、电阻R12和R14以及电容C9和二极管D7，光电传感器为光敏电阻R13，还可采用发光二极管，光敏电阻R13的两端经电阻R14和二极管D7接微处理器U5的端口，电源VCC经电阻R12接光敏电阻R13与电阻R14的接点处，电容C9接在电阻R14与二极管D7之间。见图9所示，本实用新型开关检测电路包括门禁开关J3、电阻R15、R16和R17以及电容C16和瞬态二极管D8，门禁开关J3经电阻R16和R17接微处理器U5的端口，瞬态二极管D8和电容C16并接电阻R17的两端，电源VCC经电阻R15接电阻R16和R17的结点处。本实用新型可将光电传感器和门禁开关J3安装在箱体I或箱门2上，通过光电传感器和门禁开关J3同时实时检测箱门2的开闭状态，当可见度较好的白天，户外光缆交接箱的铰链被破坏或者光缆交接箱整体被强行破坏，则通过光敏电阻R13能检测到光缆交接箱打开；而到了漆黑的晚上，门禁开关J3可以检测光缆交接箱的开闭，因此通过光电传感器和门禁开关J3的组合检测的方式，确保能准确检测户外的光缆交接箱当前的打开或关闭状态。
[0031]本实用新型的单片机实时接收电压数据和箱门开闭数据并进行处理，并通过通信模块向上位机发送处理数据，单片机判断是否有电压过低状态告警和箱体状态告警，并记录电压过低状态告警数据及其发生时间和箱体状态告警数据及其发生时间，在交接箱电压不足以及交接箱被异常打开和破坏状态时，向上位机发出交接箱异常状态告警信息。见图10所示，本实用新型通信模块用于单片机与上位机之间的通讯，该通信模块如采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块。通信模块可采用常规的SM900A芯片U3及其外围电路，芯片U3的58脚及55脚之间并接有电容C7、C8以及电容E3?E6，通讯模块的端口与单片机对应即端口连接，可通过电容E4和E5保存足量的电能，以便在异常掉电的情况下，有效利用所保存的电能向上位机发出告警信息。
[0032]本实用新型的单片机接收上位机端下达的开门或锁门指令，并向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号，控制安装在箱门2上的电子锁J2动作，见图11所示，本实用新型的驱动模块包括MOS晶体管Ql和二极管D16，M0S晶体管Q7的栅极接微处理器U5的端口、漏极经二极管D15接电子锁J2、源极接地，通过上位机的指令使微处理器U5发出开锁或闭锁驱动信号，控制驱动模块以找打开或关闭箱门2上的电子锁，本实用新型的电子锁J2可采有电磁锁或电机锁。
【权利要求】
1.一种具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，包括箱体(I)和铰接在箱体(I)的箱门(2)，所述的箱体(I)内具有机架，机架上安装有主控制器(1-1)、智能插框背板(1-2)和两个以上的智能熔配业务板(1-6)，其特征在于:所述的机架上还安装有光分路器支架、信息盒(1-3)以及eID跳纤单元(1-5)和尾纤暂存单元(1_4)，智能盒式分光器(1_7)安装在光分路器支架上，且智能盒式分光器(1-7)具有带eID电子标签的尾纤，尾纤暂存单元(1-4)设有多个连接器插槽，所述的信息盒(1-3)与主控制器(1-1)通信连接，各智能熔配业务板(1-6)通过eID跳纤单元(1-5)通信连接，且eID跳纤单元(1_5)的电子标签载体经智能熔配业务板(1-6)及智能插框背板(1-2)与主控制器(1-1)通信连接，主控制器(1-1)与智能管理终端及智能ODN网管交互通信连接，智能管理终端与安装在箱体(I)或箱门(2)上的作业监控单元(2-1)通信连接并提供电源。
2.根据权利要求1所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述主控制器(1-1)上设有TZMobile接口、FE接口、ID接口和RS485接口，所述主控制器(1-1)上的TZMobile接口与智能管理终端通信连接，所述主控制器(1-1)上的FE接口与智能ODN网管通信连接；所述主控制器(1-1)上的ID接口与信息盒(1-3)的ID接口通信连接，主控制器(1-1)的RS485接口与智能插框背板(1-2)上的RS485接口通信连接以收集智能熔配业务板(1-6)信息,并上传给智能ODN网管；所述信息盒(1-3)安装在机架的顶部，用于记录机柜的类型、编号和序列号。
3.根据权利要求1或2所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述的主控制器(1-1)上还设有PWR指示灯以及RUN/ALM指示灯，所述的PWR指示灯用于指示主控制器(1-1)的供电状态；所述的RUN/ALM指示灯用于指示主控制器(1-1)的工作状态。
4.根据权利要求1所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述的智能插框背板(1-2)安装在机架上，智能插框背板(1-2)的端面设有RS485接口与RJ45接口，智能插框背板(1-2)上的RJ45接口与智能熔配业务板(1_6)上的RJ45接口相连通信，智能插框背板(1-2)将端口信息传递到主控制器(1-1)，用于监控智能熔配业务板(1-6)是否在位以及端口变化。
5.根据权利要求1或2所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述的智能熔配业务板(1-6)为托盘式结构并安装在机架的导轨内，所述的智能熔配业务板(1-6)上设RJ45接口、业务板指示灯、端口指示灯和业务板端口，其中，所述智能熔配业务板(1-6)上的RJ45接口与智能插框背板(1-2)上的RJ45接口通信连接，将端口信息传递到主控制器(1-1)，所述的业务板指示灯用于指示业务板的工作状态，所述端口指示灯用于指示定位端口位置；所述的业务板端口用于对端口上eID跳纤单元(1-5)的eID电子标签载体读与和对端口指不灯売灯控制。
6.根据权利要求1所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述的作业监控单元(2-1)包括单片机以及与单片机连接的稳压电源模块、电压检测模块、实时时钟模块、箱体状态检测模块以及驱动模块和通信模块；所述的稳压电源模块给各模块提供工作电压，所述的电压检测模块对外接电压进行检测，并将检测到的电压数据上传单片机；所述的实时时钟模块用于单片机的精确计时；所述的箱体状态检测模块用于实时检测箱门开闭状态，并将检测到的箱门开闭数据传到单片机；所述的单片机实时接收电压数据和箱门开闭数据并进行处理，并通过通信模块向上位机发送处理数据，单片机接收上位机下达的开门或锁门指令，并向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号，控制安装在箱门(2)上的电子锁动作。
7.根据权利要求6所述的具有光纤资源自动管理功能的智能光缆交接箱，其特征在于:所述的单片机包括微处理器U5及其外围电路；所述的稳压电源模块包括稳压芯片Ul以及电容El、E2、C2、C3和二极管D2，外接电压经二极管D2及电容El与C2的并联支路接稳压芯片Ul的输入端，稳压芯片Ul的输出端接电容C3和电容E2的并联支路；所述电压检测模块包括电阻R1、R2和R3以及电容Cl和二极管D1，外部电压经电阻Rl经电阻R2和电阻R3分压后通过电容Cl与二极管Dl的并联支路接微处理器U5的端口 ；所述的实时时钟模块包括实时时钟芯片U2和连接在实时时钟芯片U2上的晶振Yl及外围电路，实时时钟芯片U2接微处理器U5的端口 ；所述的箱门开闭检测模块包括光电传感检测电路和开关检测电路，所述的光电传感检测电路中包括光电传感器、电阻R12、R14以及电容C9和二极管D7，所述的光电传感器为光敏电阻R13，光敏电阻R13的两端经电阻R14和二极管D7接微处理器U5的端口，电源VCC经电阻R12接光敏电阻R13与电阻R14的接点处，电容C9接在电阻R14与二极管D7之间；所述的开关检测电路包括门禁开关J3、电阻R15、R16和R17以及电容C16和瞬态二极管D8，门禁开关J3经电阻R16和R17接微处理器U5的端口，瞬态二极管D8和电容ClO并接电阻R17的两端，电源VCC经电阻R15接电阻R16和R17的结点处；所述的驱动模块包括MOS晶体管Ql和二极管D16，MOS晶体管Q7的栅极接微处理器U5的端口、漏极经二极管D15接电子锁J2、源极接地，所述通信模块包括SM900A芯片U3及其外围电路并与微处理器U5的端口连接。
【文档编号】G02B6/44GK204086627SQ201420541576
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】王立军, 任献忠, 石新根, 石俊伟 申请人:常州太平通讯科技有限公司