本实用新型涉及通信技术领域,尤其涉及一种判断传输故障的设备。
背景技术:
同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)光传输设备,是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。SDH光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。
SDH设备的故障定位中,是将故障点准确定位到单站。由于传输设备自身的应用特点是实现远距离的数据传送,一般站与站之间的距离较远,因此在进行故障定位时,首先将故障点准确地定位到单站,这样就可以集中精力和人力、设备来排除该站的故障。
目前,主要是采用人工上站进行排查以逐级排查原因,排查效率较低,在对网络稳定要求越来越严格的大环境下显然不能满足需求。
技术实现要素:
本实用新型实施例提供了一种判断传输故障的设备,能够提高排查故障的工作效率。
根据本实用新型的一方面,提供了一种判断传输故障的设备,该设备包括光信号采集装置、电信号采集装置、判断芯片和窄带物联网NB-IoT传输芯片;
光信号采集装置的输入端与传输设备相连,光信号采集装置的输出端与判断芯片的第一I/O口相连,光信号采集装置依据传输设备输出的光信号,判断是否存在光信号,并将光信号判断结果发送至判断芯片;
电信号采集装置的输入端与传输设备相连,电信号采集装置的输出端与判断芯片的第二I/O口相连,电信号采集装置依据传输设备输出的电信号,判断是否存在电信号,并将电信号判断结果发送至判断芯片;
判断芯片的第三I/O口与NB-IoT传输芯片的I/O相连,判断芯片基于光信号判断结果和电信号判断结果,确定故障信息,并将故障信息发送至NB-IoT传输芯片;
NB-IoT传输芯片通过NB-IoT发送故障信息。
在一个实施例中,光信号采集装置包括:分光器、光电探测模块和光信号采集芯片;
分光器的输入端与传输设备的光接口相连,分光器的输出端与光电探测模块的输入端相连;分光器从传输设备光接口的光信号中分出第一光信号,并将第一光信号输入光电探测模块;
光电探测模块的输出端与光信号采集芯片的第一I/O口相连;光电探测模块将分光器输出的第一光信号转化为第一模拟电信号,并将第一模拟电信号发送至光信号采集芯片;
光信号采集装置的输出端为光信号采集芯片的第二I/O口;光信号采集芯片将第一模拟电信号转化为第一数字信号,并依据第一数字信号判断是否存在光信号,将光信号判断结果发送至判断芯片。
在一个实施例中,电信号采集装置包括:电磁感应线圈、信号放大电路和电信号采集芯片;
电磁感应线圈套设于传输设备的电源线上,电磁感应线圈接收传输设备电源线中的电信号生成的磁信号,并将接收到的磁信号转化为第二模拟电信号,将第二模拟电信号输入信号放大电路;
信号放大电路与电磁感应线圈相连,信号放大电路将第二模拟电信号进行放大;
电信号采集芯片的第一I/O口与信号放大电路相连,电信号采集装置的输出端为电信号采集芯片的第二I/O口,电信号采集芯片将第二模拟电信号转化为第二数字信号,并依据第二数字信号判断是否存在电信号,将电信号判断结果发送至判断芯片。
在一个实施例中,光信号判断结果为正常,电信号判断结果为异常;判断芯片确定故障信息为电信号采集装置故障。
在一个实施例中,光信号判断结果为异常,电信号判断结果为正常;判断芯片确定故障信息为传输线路故障。
在一个实施例中,光信号判断结果为异常,电信号判断结果为异常;判断芯片确定故障信息为停电导致的故障。
在一个实施例中,光信号判断结果为正常,电信号判断结果为正常;判断芯片确定故障信息为无故障。
在一个实施例中,光信号判断结果为正常,电信号判断结果为异常;判断芯片确定故障信息为电磁感应线圈故障。
在一个实施例中,NB-IoT传输芯片在传输设备停电或传输线路故障的情况下通过NB-IoT发送故障原因。
在一个实施例中,光信号采集装置和电信号采集装置同时采集传输设备输出端的信号。
从上述技术方案中可以看出,本实用新型的实施例通过采集传输设备的光信号和电信号,实现了故障信息的精准性,并且通过结合NB-IOT物联网技术,保证了故障信息的准确回传。
附图说明
从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1示出本实用新型一实施例中判断传输故障的设备的结构示意图;
图2示出本实用新型一实施例中光信号采集装置的结构示意图;
图3示出本实用新型一实施例中电信号采集装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本实用新型的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置,而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素和部件的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中,没有示出公知的结构和技术,以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白,下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。
图1示出本实用新型一实施例判断传输故障的设备的结构示意图,如图1所示,该设备包括光信号采集装置10、电信号采集装置20、判断芯片30和NB-IoT传输芯片40。
其中,光信号采集装置10的输入端与传输设备50相连,光信号采集装置10的输出端与判断芯片30的第一I/O口301相连。电信号采集装置20的输入端与传输设备相连,电信号采集装置20的输出端与判断芯片30的第二I/O口302相连。判断芯片的第三I/O口303与NB-IoT传输芯片40的I/O口401相连。NB-IoT传输芯片40通过NB-IoT发送故障信息至监控中心。
在本实用新型的实施例中,光信号采集装置10依据传输设备50输出的光信号,判断是否存在光信号,并将光信号判断结果发送至判断芯片30。如图2所示,光信号采集装置10包括:分光器101、光电探测模块102和光信号采集芯片103。
其中,分光器101的输入端1011,即光信号采集装置10的输入端,与传输设备50的光接口相连,分光器101的输出端与光电探测模块的输入端相连。分光器101从传输设备光接口的光信号中分出第一光信号,并将第一光信号输入光电探测模块。
其中,传输设备为光传输设备,例如SDH光传输设备。对于传输设备的类型,本实用新型的实施例不做具体限制。
在本实用新型的实施例中,分光器可以为熔融拉锥式光纤分光器或平面波导型光纤分路器,用于将传输设备中的光信号分出一部分供监测使用。对于分光器的类型,本实用新型实施例不做具体限制。
在本实用新型的实施例中,分光器将传输设备光接口输出的光信号按照预设分配比例分成第一光信号和第二光信号。其中,第一光信号输入光电探测模块,第二光信号将按照光传输设备的传输线路正常通行。
作为一个具体示例,分光器的预分配比例为3:7,即第二光信号占传输设备光接口输出光信号的70%,第一光信号占传输设备光接口输出光信号的30%。从分光器输出的第一光信号输入光电探测模块,也就是说第一光信号被分出来供监测设备使用。在本实用新型的实施例中,分光器对传输设备光接口输出的光信号的预设分配比例不做具体限制,可视具体应用场景而定。
在本实用新型的实施中,光电探测模块102的输出端与光信号采集芯片103的第一I/O口1031相连接,光电探测模块102将分光器101输出的第一光信号转化为第一模拟电信号,并将第一模拟电信号发送至光信号采集芯片103。
作为一个示例,光电探测模块包括光电转换器件和放大电路,其中光电转换器件通过光电效应,接收分光器输出的第一光信号而产生电流信号。但由于光电转换器件所产生的电流信号一般都非常微弱,并且信号一般处于很强的电磁场和高噪声的环境中,因此需要利用放大电路对输出的微弱电流信号进行处理,将大部分的噪声滤除的同时将信号放大到所要求的电压幅度。对于放大电路输出的电压信号的大小,可视具体应用场景而定,本实用新型实施例不做具体限制。
在本实用新型的实施中,光电转换器件可以为光电二极管或光敏电阻等。对于光电转换器件的种类和放大电路的类型本实用新型的实施例不做具体限制,可视具体应用场景而定。
在本实用新型的实施中,光信号采集装置10的输出端为光信号采集芯片103的第二I/O口1032。光信号采集芯片103将第一模拟电信号转化为第一数字信号,并依据第一数字信号判断是否存在光信号,将光信号判断结果发送至判断芯片30。
其中,光信号采集芯片的第一I/O口读入上述放大电路输出的第一模拟电信号,然后光信号采集芯片对该第一模拟电信号进行处理,最后根据第一模拟电信号的处理结果,光信号采集芯片的第二I/O口输出高电平或低电平。光信号采集芯片输出的高电平或低电平用于判断传输设备的光接口处是否存在光信号,光信号采集芯片将光信号的判断结果发送至判断芯片30。
作为一个示例,通过对放大电路和光信号采集芯片的调制,当传输设备存在光信号时,上述放大电路输出第一电压信号,光信号采集芯片对该第一电压信号处理后输出高电平;当传输设备不存在光信号时,上述放大电路输出第二电压信号,光信号采集芯片对该第二电压信号处理后输出低电平。则根据光信号判断结果为高电平还是低电平,可以判断判断传输设备是否存在光信号。
在本实用新型的实施例中,光信号采集芯片为51单片机,也可以利用其他种类的光信号采集芯片和其他方法实现对传输设备是否存在光信号进行判断,本实用新型实施例不做具体限制,可视具体应用场景而定。
在本实用新型的实施例中,电信号采集装置20依据传输设备输出的电信号,判断是否存在电信号,并将电信号判断结果发送至判断芯片30。如图3所示,电信号采集装置20包括电磁感应线圈201、信号放大电路202和电信号采集芯片203。
其中,电磁感应线圈201套设于传输设备的电源线上,用于监控传输设备是否有电。电磁感应线圈201接收传输设备电源线中的电信号生成的磁信号,并将接收到的磁信号转化为第二模拟电信号,将第二模拟电信号输入信号放大电路202。
具体地,当传输设备的电源线通电时,套在电源线上的电磁感应线圈周围将会产生变化的磁场,而放在变化磁通量中的导体电磁感应线圈,将会由于电磁感应产生电动势,该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。
本实用新型的实施例中,电磁感应线圈套设在电源线上,也可以利用电磁传感模块在远离传输设备的一定距离出感应传输设备是否有电。对于电信号采集装置的具体形式,本实用新型实施例不做具体限制,可视具体应用场景而定。
本实用新型的实施例中,信号放大电路202与电磁感应线圈201相连,用于将第二模拟电信号进行放大。
本实用新型的实施例中,电信号采集芯片203的第一I/O口2031与信号放大电路202相连,电信号采集装置的输出端为电信号采集芯片的第二I/O口2032。电信号采集芯片将第二模拟电信号转化为第二数字信号,并依据第二数字信号判断是否存在电信号,将电信号判断结果发送至判断芯片。
其中,电信号采集芯片的第一I/O口读入信号放大电路输出的第二模拟电信号,然后电信号采集芯片对该第二模拟电信号该进行处理,最后根据第二模拟电信号的处理结果,电信号采集芯片的第二I/O口输出高电平或低电平。电信号采集芯片输出的高电平或低电平用于判断传输设备的电源线处是否存在电信号,电信号采集芯片将电信号的判断结果发送至判断芯片30。
在本实用新型的实施例中,电信号采集芯片可以为51单片机,对于电信号采集芯片的种类和模拟信号转化为数字信号的方法,本实用新型实施例不做具体限制,可视具体应用场景而定。
在本实用新型的实施例中,每个传输设备后面均设置有分光器和光电探测模块,但若多个传输设备距离相近,则上述多个传输设备对应的光电探测模块的输出端可与一个光信号采集芯片的多个I/O口分别连接,以节省资源。同时,每个传输设备后面均设置有电磁感应线圈和信号放大电路,但若多个传输设备距离相近,多个传输设备对应的信号放大电路的输出端也可以与一个电信号采集芯片的多个I/O口分别连接,以节省资源。
在本实用新型的实施例中,首先,判断芯片30根据光信号采集芯片103输出的光信号判断结果和电信号采集芯片202输出的电信号判断结果,判断故障信息;然后判断芯片30将故障信息发送至NB-IoT传输芯片40。
作为一个示例,光信号采集芯片103输出高电平代表光信号判断结果正常,光信号采集芯片103输出低电平代表光信号判断结果异常。电信号采集芯片202输出高电平代表电信号判断结果正常,电信号采集芯片202输出低电平代表电信号判断结果异常。
具体地,若光信号采集芯片103输出高电平,电信号采集芯片202输出低电平,即光信号判断结果为正常,电信号判断结果为异常,则代表传输设备可以正常工作,所以判断芯片确定故障信息为电信号采集装置故障。作为一个具体示例,电信号采集装置包括电磁感应线圈,则光信号判断结果为正常,电信号判断结果为异常的情况下,判断芯片确定故障信息为电磁感应线圈故障。
若光信号采集芯片103输出低电平,电信号采集芯片202输出高电平,即光信号判断结果为异常,电信号判断结果正常,即传输设备的供电是正常的,所以判断芯片确定故障信息为传输线路故障。
若光信号采集芯片103输出低电平,电信号采集芯片202输出低电平,即光信号判断结果为异常,电信号判断结果为异常,即传输设备无法进行传输光信号,且供电异常,所以判断芯片确定故障信息为停电导致的故障。
若光信号采集芯片103输出高电平,电信号采集芯片202输出高电平,即光信号判断结果为正常,电信号判断结果为正常,则判断芯片确定故障信息为无故障。
在本实用新型的实施例中,光信号采集装置10和电信号采集装置20同时采集传输设备输出端的信号。也就是说,光信号采集装置10和电信号采集装置20实时监控传输设备输出端的信号。
具体地,当光信号采集装置10输出的光信号判断结果为异常时,则判断芯片立刻采集电信号采集装置20的电信号判断结果,以进行故障信息的判断。当电信号采集装置20输出的电信号判断结果为异常时,则判断芯片立刻采集光信号采集装置10的光信号判断结果,以进行故障信息的判断。
在本实用新型的实施例中,通过对传输设备的光信号和电信号进行同时采集和判断,实现了更加精确的故障预警。
在本实用新型的实施例中,NB-IoT传输芯片40将判断芯片30发送的故障信息发送至监控中心。监控中心将各个监控点发送的信号进行汇总,进行综合调度。
在本实用新型的实施例中,判断芯片30和NB-IoT传输芯片40均可以为51单片机,也可以为其他类型的芯片,本实用新型的实施例不做具体限制。
其中,基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)是万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180千赫兹(Kilohertz,KHz)的带宽,可直接部署于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)网络或通用移动通信系统(UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)网络等网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。
NB-IoT具备四大特点:一是广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20分贝(decibel,dB),覆盖面积扩大100倍;二是具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。
本实用新型利用NB-IoT具备广覆盖特点,以实现在部分NB-IoT基站故障的情况下,NB-IoT采集芯片40能通过接收较远NB-IoT基站的信号,将传输设备的故障信息发送给监控中心。
另外,本实用新型的判断传输故障的设备还利用NB-IoT的低功耗特点,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年,因此即使长时间无外部供电的情况下,NB-IoT采集芯片也能将接收到的故障信息传输到监控中心。
在本实用新型的实施例中,通过利用NB-IoT物联网技术,最大限度的避免了因为传输设备停电或传输线路故障而引起的故障信息不能正常回传的问题,这大大缩短了传输设备故障信息的判断时间,让维护人员能够有的放矢的到现场处理故障结合NB-IoT物联网技术将判断信号回传。
本实用新型的实施例提供的判断传输故障的设备不但保证了故障信息的准确判断,同时也保证了故障信息的准确回传,为实际的故障处理节省了大量时间,同时也节省了大量的人力和物力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使对应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。