专利名称：远程掉电监测模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源监测装置，更确切地说是涉及一种远程掉电监测模块，在通信链路设备上使用该模块，可以在传输线路一端设备上发现另一端设备的掉电故障，当发生通信中断时，据此可以排除是由于线路故障产生的通信中断。
背景技术：
随着通信设备规模的不断扩大和业务维护复杂度的增加，对维护自动化程度的要求也越来越高。例如在一种点对多点的网络拓朴结构—基于以太网的无源光网络(EPON)中，局端设备—光纤线路终端(OLT)通过光分配网连接多个远端设备(ONU)，局端设备与远端设备间为一点对多点的通信。在另一种环形拓朴结构的网络中，各端站设备间为点对点的通信。无论采用什么通信方式，总难免发生通信中断的现象，而远端设备(通信系统)掉电和通信链路发生故障都同样会产生通信中断，一般情况下，用户很难仅从自己的视角区分出究竟是其中的哪一个原因致使通信中断，用户一旦发现通信中断后，需要检测通信链路是否发生故障，同时还要付出额外精力检查通信系统的供电设施。无形中增加了系统的维护压力，提高了维护成本和降低了维护效率。
在当前能源供应还比较紧张的情况下，限电拉闸的情况时有发生，因供电中断带来的通信中断往往多于因链路中断带来的通信中断，但由于通信已经中断，管理人员也很难及时得知远端设备当前的供电状况，甚至需派出人力实地勘测，以上种种都给远程通信的维护带来不便。
电源掉电监测技术本身是一种相当成熟的技术，广泛地应用在许多独立的设备中，用于指示自身设备的电源供电情况。但在远程通信中，目前的现状是供电设施和通信线路彼此独立，在设备设计与网络设计(传输线路设计)中，从来都不考虑两个远程通信设备端相互间的电源状态反馈。具体地说，通信设备之间只考虑传输数据，从没有注意在发生工作条件变化如电源状态等变化时，应该启动一相互告警机制来向对端设备报告这种变化。特别是在网络结构复杂的应用环境中，如果仍维持这种现状不予以解决，则将不利于用户迅速识别和排除故障，提高维护效率。
通信技术领域设备的未来发展趋势是高度智能化、高度自动化，极大地减小运营维护的压力。如果能解决远程掉电监测，则将有助于减小运营维护的压力，有助于运营维护的智能化与自动化。
远程电源掉电监测技术可以在传输线路一端设备断电后以极短的时间报告传输线路另一端的远端设备用户，使远端设备用户及时了解业务中断的原因是电源故障而不是线路故障，及时并准确地确定故障点，则可极大地缩短通信故障的排除时间，提高维护效率，降低工作压力。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种远程掉电监测模块，通过在通信设备上使用此模块，来及时发现通信线路对端设备的掉电故障，以此排除由于线路故障产生的通信中断，迅速确定故障点，加快排除故障的时间。
实现本实用新型目的的技术方案是这样的一种远程掉电监测模块，其特征在于包括电源状态指示单元，设置在通信设备中，对所在通信设备的电源状态进行采集，并将采集的电源状态信号输送到传输线路上；告警捕捉单元，设置在有网管能力的通信设备中，对传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录，并将记录结果上报给网络管理设备。
所述的电源状态指示单元由整流电路、整形电路和电平转换电路顺序连接构成；整流电路采集所在通信设备的电源状态信息，对所在通信设备的输入电源进行整流并驱动整形电路；整形电路在所在通信设备的电源状态正常时输出一状态电平，整形电路在所在通信设备的电源状态不正常时输出另一状态电平；电平转换电路将整形电路输出的该两种状态电平转换成适合在所述传输线路上传输的电平并输送到所述的传输线路上。
所述的告警捕捉单元包括锁存器，锁存器接收并锁存传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号，并将该电源状态信号输送至通信设备的微处理器单元，由微处理器单元将经过处理的该电源状态信号输送给所述的网络管理设备。
所述有网管能力的通信设备中设置有一个以上的告警捕捉单元，还设置有一个电源状态指示单元；该电源状态指示单元对有网管能力的通信设备的电源状态进行采集并将采集的电源状态信号输送给一告警捕捉单元，由该告警捕捉单元对其电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录；有网管能力的通信设备的其它告警捕捉单元分别对各条传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录；该一个以上的告警捕捉单元将记录结果通过有网管能力通信设备的微处理器单元上报给网络管理设备。
所述的设置在有网管能力的通信设备中的电源状态指示单元由整流电路、整形电路和电平转换电路顺序连接构成；整流电路采集该通信设备的电源状态信息，对该通信设备的输入电源进行整流并驱动整形电路；整形电路在该通信设备的电源状态正常时输出一状态电平，整形电路在该通信设备的电源状态不正常时输出另一状态电平；电平转换电路将整形电路输出的该两种状态电平转换成适合于告警捕捉单元接收的电平。
所述的告警捕捉单元包括锁存器，一个以上告警捕捉单元的锁存器对应接收并锁存有网管能力通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号和由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号，并将各电源状态信号输送至有网管能力通信设备的微处理器单元，由微处理器单元将经过处理的各电源状态信号上报给所述的网络管理设备。
本实用新型的远程掉电监测模块，通过在通信线路中每一端站的通信设备内嵌入远程掉电监测模块，用于采集本端设备的电源状态，再在传输线路的配合下将模块输出的供电状态信号传输给对方远端通信系统设备；远程掉电监测模块同时捕捉传输线路上由对方远端远程掉电监测模块输送的对方远端设备的电源状态信号，并将捕捉的对方远端设备的电源状态信号上报网管设备，从而实现全程全网的电源状态自动化监测与电源状态信号传输，使系统中的每一个通信设备都能迅速得知传输线路对端通信设备的电源工作状态，并在发生电源供电故障时快速并准确地判断出故障类型及发生故障的通信设备，网络中的每一个具有网管能力的通信设备都将与自身连接的所有对端设备的电源状态上报给网络管理设备，供网络管理设备准确掌握全网设备的电源状态。当一通信设备自身即具备网管能力时，则可直接由远程掉电监测模块将电源状态信号通过网管通道传送给网管设备。
在传输线路的通信设备中附加电源掉电监测模块，可以在设备断电时的极短时间内告知对端设备并由对端设备上报网管，由此系统可以及时了解通信业务中断的原因，并确定故障点，极大地缩短了由于电力中断或供电故障产生的通信故障的排除时间，提高维护效率和降低工作压力。
本实用新型的远程掉电监测模块具有通用性，其电源状态指示单元可以灵活地配置在不同的通信设备中，或者通过对现有设备进行升级将模块嵌入设备硬件中，一台通信设备设置一个电源状态指示单元。而告警捕捉单元则可与传输线路即与所连接的对端设备对应设置，一个告警捕捉单元对应一条传输线路、时应一个对端设备，然后将所有对端设备的电源状态信号汇总上报给网管设备。
本实用新型的模块制作成本低，电源状态信号可以使用现有传输线路提供的空闲信道传输或使用专用信道传输，上报网管的电源状态信号可以通过网管通道传输，提高系统容量的使用效率。
图1是掉电监测模块结构及其应用示意图；图2是掉电监测模块中电源状态指示单元结构示意图；图3是掉电监测模块监测的电源状态信号传输示意图；图4是掉电监测模块中告警捕捉单元结构及上报电源状态信息示意图；图5是增加储能的通信设备设置掉电监测模块及上报电源状态信息的结构示意图；图6是图5中增加储能的电源电路原理框图。
具体实施方式
实现本实用新型需要获得的支持包括电源状态指示单元，完成对通信设备电源状态的采集和将采集的电源状态信号输送到传输线路上；利用传输线路的专用或空闲通道传输电源状态信号，将掉电告警信号及时可靠地传达给对端设备；告警捕捉单元，从传输线路上接收来自对端电源状态指示单元输出的电源状态信号，可以进行显示和将掉电告警信号上报给网管设备。
实现本实用新型目的所采用的电源监测技术是当前传统使用的电源监测技术，本实用新型的设计思想体现在通过使用这种电源监测技术，让通信线路在传输业务数据的同时，还将设备的供电状态一同传输给对端设备，以便在发生通信中断时快速确定出是由于供电发生故障还是由于线路发生故障。
参见图1，图中示意出掉电监测模块结构及其应用。包括电源状态指示单元1和告警捕捉单元2。图中信息传输部分3包括位于通信线路33两端的传输系统32与34。通信设备电源部分4与电源状态指示单元1共用输入电源(交流220V)。电源状态指示单元1，采集输入电源状态，并将电源状态信号通过空闲信道31输送到本端的传输系统32，再经通信线路33传送到对端的传输系统34，传输系统34将该电源状态信号通过空闲信道35输送给远端通信设备的告警捕捉单元2。告警捕捉单元2内的锁存单元21接收并记录通信设备电源部分4的电源状态信号，传送给单片微处理器22，经单片微处理器22处理后，通过网管通信通道5将通信设备电源部分4的电源状态信号传送给网管设备6的用户平台。
参见图2，图中示出远程电源监测模块中电源状态指示单元的结构。电源状态指示单元的输入端并联在通信设备供电电源线路上，用于采集输入电源的状态。包括整流电路11、整形电路12和电平转换电路13。整流电路11、整形电路12和电平转换电路13顺序连接，电源电压进入电源状态指示单元1后，经过整流桥输出全波正弦波，驱动整流电路12；整流电路12在输入电源正常时输出高电平，在输入电源消失时，输出低电平(零电平)；电平转换电路将该高电平、低电平转换为标准TTL电平后送出，为供电状态信号。
参见图3，图中示出掉电监测模块监测的电源状态信号的传输。通信设备A的电源状态指示单元输出的供电状态信号(电平)通过信息传输部分传输至对端通信设备B，通信设备C的电源状态指示单元输出的供电状态信号(电平)通过信息传输部分传输至对端通信设备B。设备A侧，电源状态指示单元输出的供电状态信号通过空闲信道311传送电源状态信号；设备C侧，电源状态指示单元输出的供电状态信号通过专用信道312传送电源状态信号；信息传输部分还包括设备A侧的传输系统321，通信线路331、设备B侧的传输系统341和设备C侧的通信线路332、传输系统322。设备B侧的电源状态指示单元还向自身设备的告警捕捉单元输送设备B的电源状态信号(图中未示出)。设备B侧将来自设备A、设备C的电源状态信号分别通过空闲信道351、专用信道352送各自的告警捕捉单元。
通信线路331、332可使用空闲通信通道或为此应用开辟的专用通信信道，将电源状态指示单元输出的供电状态信号传输到对端设备。对端设备进行接收，并恢复为电源工作状态信号，传输至告警捕捉电路。
参见图4，图中示出掉电监测模块中告警捕捉单元结构及其上报电源状态信息。如图3中的设备B，需接收并记录来自设备A、C的电源状态信号，故相应设置两个锁存器211、212，设备A、C的电源工作状态信号通过信息传输部分传输到告警捕捉单元。当设备A或C的电源供电突然消失时，电源供电状态信号也会随之改变，如由高电平变为低电平，锁存器会检测到该变化并记录下这个变化，设备B的微处理器单元22，会从锁存器上采集到这个记录，并且通过网管通信通道5，将掉电告警信号发送至网管设备(网管平台)6，告知操作维护人员进行处理。微处理器单元22对锁存器211、212进行复位控制。告警捕捉单元还可设置显示电路(声、光等)对设备A或C的电源供电状态信号进行直观显示。
图1至图4实施例示意出，当通信设备不具备网管能力时(如设备A、C)，需要将监测的电源状态信号通过传输信息部分传送到具有网管能力的通信设备侧(如通信设备B)，由内嵌在该通信设备B侧的告警捕捉单元进行接收记录并上报网管设备。实际网络结构中，大部分用户端的通信设备不具备网管能力，同时有的通信设备不需要网管或者因为价格问题没有增加网管功能，因而在这类设备上必须通过有网管能力的设备上报电源状态信号。
参见图5，示意出具有网管能力的通信设备通过增加储能电路，在内嵌掉电监测模块后直接向网管设备上报本设备供电状态信息。
通信设备目前使用的供电电源大多为开关电源，因为体积有限，所以在整流电路后端使用的电容值通常在33uf以内，使得在电路输出功率较大时，导致系统迅速断电。即便装配了电源掉电监测模块，微处理器单元也无法将掉电状态信息送出。本实用新型在通信设备电源部分的整流电路后端增加一个大容量电容，用于蓄能，在系统掉电后可以延长通信设备电源部分的工作时间，依靠这种电源的延迟特性，以确保将电源状态信号发送到传输线路上。
图中41为通信设备主体，且具有网管能力。内嵌的掉电监测模块包括电源状态指示单元1和告警捕捉单元2。通信设备电源部分4与电源状态指示单元1共用输入电源(交流220V)。电源状态指示单元1，采集输入电源状态，并将电源状态信号直接输送给本端的告警捕捉单元2，告警捕捉单元2内的锁存单元21接收并记录该电源状态信号，传送给微处理器单元22，经微处理器单元22处理后，通过网管通信通道5将本通信设备的电源状态信号传送给网管设备6的用户平台。
参见图6，在通信设备电源部分4的整流电路41输出端上并联连接一个大容量电容42(如容量超过100μf的大电容)，当供电中断时，可延长通信设备电源部分4的工作时间，使之在一定时间内维持供电，由于电源状态指示单元与告警捕捉单元在本设备端直接连接，告警捕捉单元输出的供电状态信号又直接与本端通信设备的微处理器单元连接，通信设备电源部分4延长的供电时间足以让微处理器单元将掉电告警信息直接传至网管平台。换句话说，掉电上报功能通过第一时间检测到设备掉电后，利用储备电能维持设备继续提供电能直至电能耗尽，在此期间迅速记录掉电时间并及时上报网管设备。图中43是通信设备电源部分4整流电路41后的电路部分。
本实用新型的远程掉电监测模块，通过灵活设置电源状态指示单元和告警捕捉单元，采集设备供电状态、进行记录并向网管上报设备的供电状态。当通信设备本身具有网管能力时，掉电监测模块内嵌在通信设备中，电源状态指示单元直接将电源状态信号输送给告警捕捉单元，再由微处理器将告警捕捉单元记录的电源状态信号通过网管通道送网管设备；当通信设备本身不具有网管能力时，掉电监测模块内嵌在通信设备中，电源状态指示单元将电源状态信号通过传输线路中的空闲信道或专用信道传送给对端的告警捕捉单元，如果该对端的通信设备具有网管能力，则由该对端的微处理器将告警捕捉单元记录的电源状态信号通过网管通道送网管设备，如果该对端的通信设备也不具有网管能力，则由该对端的通信设备中转电源状态信号(由微处理器进行处理)，直至传送到一个有网管能力的通信设备时上报供电状态信息。
权利要求1.一种远程掉电监测模块，其特征在于包括电源状态指示单元，设置在通信设备中，对所在通信设备的电源状态进行采集，并将采集的电源状态信号输送到传输线路上；告警捕捉单元，设置在有网管能力的通信设备中，对传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录，并将记录结果上报给网络管理设备。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于所述的电源状态指示单元由整流电路、整形电路和电平转换电路顺序连接构成；整流电路采集所在通信设备的电源状态信息，对所在通信设备的输入电源进行整流并驱动整形电路；整形电路在所在通信设备的电源状态正常时输出一状态电平，整形电路在所在通信设备的电源状态不正常时输出另一状态电平；电平转换电路将整形电路输出的该两种状态电平转换成适合在所述传输线路上传输的电平并输送到所述的传输线路上。
3.根据权利要求1所述的模块，其特征在于所述的告警捕捉单元包括锁存器，锁存器接收并锁存传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号，并将该电源状态信号输送至通信设备的微处理器单元，由微处理器单元将经过处理的该电源状态信号输送给所述的网络管理设备。
4.根据权利要求3所述的模块，其特征在于所述的微处理器单元通过网管通道向网络管理设备输送经过微处理器单元处理的电源状态信号。
5.根据权利要求1所述的模块，其特征在于所述的电源状态指示单元，将采集的电源状态信号输送到传输线路上，是传送到通信设备间通信线路的空闲信道上。
6.根据权利要求1所述的模块，其特征在于所述的电源状态指示单元，将采集的电源状态信号输送到传输线路上，是传送到通信设备间通信线路的专用信道上。
7.根据权利要求1所述的模块，其特征在于所述有网管能力的通信设备中设置有一个以上的告警捕捉单元，还设置有一个电源状态指示单元；该电源状态指示单元对有网管能力的通信设备的电源状态进行采集并将采集的电源状态信号输送给一告警捕捉单元，由该告警捕捉单元对其电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录；有网管能力的通信设备的其它告警捕捉单元分别对各条传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录；该一个以上的告警捕捉单元将记录结果通过有网管能力通信设备的微处理器单元上报给网络管理设备。
8.根据权利要求7所述的模块，其特征在于所述的设置在有网管能力的通信设备中的电源状态指示单元由整流电路、整形电路和电平转换电路顺序连接构成；整流电路采集该通信设备的电源状态信息，对该通信设备的输入电源进行整流并驱动整形电路；整形电路在该通信设备的电源状态正常时输出一状态电平，整形电路在该通信设备的电源状态不正常时输出另一状态电平；电平转换电路将整形电路输出的该两种状态电平转换成适合于告警捕捉单元接收的电平。
9.根据权利要求7所述的模块，其特征在于所述的告警捕捉单元包括锁存器，一个以上告警捕捉单元的锁存器对应接收并锁存有网管能力通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号和由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号，并将各电源状态信号输送至有网管能力通信设备的微处理器单元，由微处理器单元将经过处理的各电源状态信号上报给所述的网络管理设备。
10.根据权利要求9所述的模块，其特征在于所述的微处理器单元通过网管通道向网络管理设备输送经过微处理器单元处理的电源状态信号。
专利摘要本实用新型涉及一种远程掉电监测模块，在通信链路设备上使用该模块，可以在传输线路一端设备上发现另一端设备的掉电故障，当发生通信中断时，据此可以确定故障原因，即确定是由于线路故障还是电源故障。模块包括电源状态指示单元和告警捕捉单元，电源状态指示单元对通信设备的电源状态进行采集并将采集的电源状态信号输送到传输线路上；告警捕捉单元，对传输线路传送的、由传输线路对端通信设备的电源状态指示单元输出的电源状态信号进行记录，并将记录结果上报给网络管理设备。采集的电源状态信号通过通信设备间通信线路的空闲信道或专用信道传送，告警捕捉单元的记录结果则通过网管通道向网络管理设备传送。
文档编号G01R31/40GK2733374SQ20042008804
公开日2005年10月12日 申请日期2004年8月18日 优先权日2004年8月18日
发明者柳阳, 王伟 申请人:北京格林威尔科技发展有限公司