专利名称：光纤通讯网络自动监测与报警系统的制作方法
技术领域：
本发明是用于对光纤通讯网络进行自动监测和报警的系统，特别是对使用中的光纤进行连续的或周期性的监测，对趋于老化、已经老化应当更换、发生断裂等故障的光纤给出警告和报警。
近年来，光纤通讯和光纤通讯网络得到了飞速的发展。无论在邮电、铁路、军队、石油、公安等领域，还是在电视广播、银行、学校等场合，都越来越多的使用了光纤通讯和光纤通讯网络。随之而来的光纤通讯网络的监测、报警、维护也越来越重要，并已受到了广泛的重视。
在美国1986到1993年的统计结果中光纤通讯中各种光纤故障所占的比例为断裂83.0%，高损失5.7%，连接头损坏2.7%，电子部件硬件故障2.3%，熔接点故障1.7%，其它4.7%;
造成光纤通讯设备故障的原因为挖断及震动61.0%，人为疏忽7.3%，动物啃咬4.3%，电子设备故障2.0%，洪水2.0%，其它23.4%;
修复所需时间为1小时3%，3小时10%，5小时20%，7小时15%，9小时12%，11小时10%，13小时9%，15小时6%，17小时3%，19小时4%，21小时以上2%。
在美国，当主干线光纤损坏时，每条光纤每分钟的营运损失约为300美元，若一根28芯的光缆停止运行2小时，则仅营运损失一项就高达壹百万零八千美元。
除了上述各种原因造成的光纤损坏外，光纤自身还有一个使用寿命和老化时间的问题。
目前，在光纤通讯及光纤通讯网络的施工及监测、维护等方面所使用的设备和方法有光源和光功率计测量法与光时域反射器测量法两种。
光源和光功率计测量法，是将光源装在被测光纤的一端，将光功率计装在被测光纤的另一端，用于测量光在光纤内的损失特性。
光时域反射器测量法，是将光时域反射器装在被测光纤的一端，用光时域反射器自身的光源发出的光在光纤中传输时的散射和反射反馈回光时域反射器的部分，测量光纤的长度、平均损失、接续损失等特性。
现有的测量设备和方法在使用中存在下列缺点1.必须到测试地进行，对于光源和光功率计测量法还需在被测光纤的两端进行，费时、费力、操作复杂;
2.必须中断光纤的正常通讯进行测量，造成的营运损失大;
3.一次只能测量一根光纤，工作效率低、不准确、人为错误多;
4.不能对光纤趋于老化和光纤老化给出自动警告和报警;
5.不能从远程遥控进行测量。
本发明的目的在于设计一种能够在不中断光纤正常通讯的情况下对使用中的全部光纤进行连续的、或周期性的、或即时性的自动测量，及时给出光纤故障、光纤老化、光纤趋于老化的报警和警告的自动监测和报警系统，缩短人工测试、检查、维护的时间，以降低光纤的维护成本，并可以通过远程终端控制进行测量和检查测量结果，利于统一调度指挥。
本发明由中央处理控制器通过数据采集控制器控制光路切换器将装在各光纤上的光分支器与光时域反射器接通对各光纤进行监测，并将光时域反射器测量的结果读入中央处理控制器进行处理。远程终端通过通讯调制解调器控制中央处理控制器的工作。
光时域反射器使用与通讯网络不同波长的光源，便于在不中断正常通讯和对通讯网络不产生干扰的情况下对使用中的光纤进行监测。
为确保系统的可靠性，使用两台数据采集控制器并联工作，一台作为备用设备，当使用中的数据采集控制器发生故障时给出声音和灯光报警，并切换到备用数据采集控制器。
数据采集控制器、中央处理控制器、远程终端均采用386和486微机，并配备大容量硬盘作外部存储器。
在数据采集控制器中，将操作系统及控制程序均固化在只读存储器中，简化操作步骤，减少操作错误。
在中央处理控制器中设置各自独立的系统参数设定控制器、光纤参数设定控制器、检测光纤设定控制器、光纤监测控制器、光纤循环自动监测与报警控制器、故障维护记录控制器、报表打印控制器、远程终端驱动控制器、数据存储控制器模块，各自独立的完成相应的工作。
与现有技术相比，本发明具有下列显著优点1.全系统固定场所安装使用，自动对使用中的全部光纤进行监测和报警，使用省时、省力、操作简单迅速;
2.无需中断光纤的正常通讯，全部监测均在对光纤正常通讯无任何干扰的情况下进行，大大节省了光纤和通讯网络的维护费用和时间;
3.对使用中的全部光纤进行自动监测和报警，大大提高了工作效率和准确性;
4.可以准确的测定发生故障的位置(断裂点到监测点的距离、位置等)，大大提高了光纤和通讯网络的修复速度，能够把损失降到最低限度;
5.可以对使用中的光纤进行长时间的连续监测和品质分析，对光纤趋于老化和光纤老化及时的给出警告和报警，便于尽量提前作出更换光缆的计划，保障通讯网络的高速有效运行;
6.可以在控制中心(远程终端)和控制室(安装地)迅速准确的掌握光纤通讯网络的监测情况和监测结果数据;
7.可以通过远程终端控制工作，便于系统的统一调度。
附图是本发明的一个实施例。
附
图1是该实施例在使用状态各主要部件联接关系示意图。
下面结合附图的实施例对本发明作进一步的描述。
(一).光分支器(3)经光路切换器(5)与光时域反射器(6)相连，数据采集控制器(10)与光路切换器(5)和光时域反射器(6)相连，声音报警装置(7)和灯光报警装置(8)经报警控制器(9)与数据采集控制器(10)相连，中央处理控制器(13)与数据采集控制器(10)相连，打印机(12)与中央处理控制器(13)相连，中央处理控制器(13)经通讯调制解调器(14)与远程终端(16)相连;
(二).在使用状态，光分支器(3)装在光终端机(1)与光终端箱(4)间的各光纤上，全系统与光终端机(1)并行联接，各自独立工作;
(三).中央处理控制器(13)中设置有数据存储器、系统参数设定控制器、光纤参数设定控制器、检测光纤设定控制器、光纤监测控制器、光纤循环自动监测与报警控制器、故障维护记录控制器、报表打印控制器、远程终端驱动控制器、数据存储控制器;
其中，光纤监测控制器、光纤循环自动监测与报警控制器也可以设置在数据采集控制器(10)中;
(四).备用数据采集控制器(11)与数据采集控制器(10)并联;
(五).光时域反射器(6)使用与光纤通讯网络不同波长的光源;
(六).在使用状态，光分支器(3)可以装在光终端机(1)前的光滤波器(2)与光终端箱(4)间的各光纤上。
在该实施例中，(一).光路切换器(5)，光纤数600芯，切换时间＜0.01秒，切换寿命1千万次，稳定度＜0.2 dB;
(二).光时域反射器(6)，光源 1.31/1.55 μm SM，主频 100MHz，采样间隔10ns，解析度 1M;
(三).数据采集控制器(10)和备用数据采集控制器(11)，中央处理器(CPU)，80386，主频 25MHz，只读存储器(ROM)，含操作系统和数据采集控制程序，内部存储器(RAM)，2 MByte，硬盘 200 MByte;
(四).中央处理控制器(13)和远程终端(16)，中央处理器(CPU)，80486，主频 33MHz，内部存储器(RAM)，16MByte，外部存储器，软盘驱动器，5.25英寸，3.5英寸，
硬盘，120MByte，显示器，14英寸，Super VGA，键盘，101键;
(五).系统参数设定控制器，设定的系统参数主要有光纤总数，每日记录时间，每日打印时间，报表打印和报警打印在本机、远程或者不印，手动或自动备份检测数据，连续检监或周期检测，周期性监测时的检测周期，远程终端电话号码;
(六).光纤参数设定控制器，设定的光纤参数主要有芯线号码，光缆号码，光缆芯数，光路切换器通道号码，光缆制造厂，维护连络人，接续位置，维护历史，设定人，设定日期;采集并存储光纤设定时的特性及特性曲线参数;
(七).检测光纤设定控制器，设定各条光纤在自动循环检测中是否检测，以及报警(老化)损失值和警告(趋于老化)损失值;
(八).光纤监测控制器，对指定的光纤进行监测，给出监测出的特性、及与设定时的特性曲线对比的特性曲线;
(九).光纤循环自动监测与报警控制器，对设定的所有光纤循环监测，对超过警告损失值和报警损失值的光纤给出警告和报警信号;
(十).故障维护记录控制器，记录发生故障的光纤的维护情况;
(十一).报表打印控制器，依日报、月报、年报、报警报表给出自动监测的结果;
(十二).远程终端驱动控制器，控制与远程终端的通讯，按远程终端的要求进行相应的监测控制;
(十三).数据存储控制器，将设定的各种参数及监测结果存入数据存储器。
(十四).声音报警装置使用扬声器，灯光报警装置使用频闪灯。
权利要求
1.光纤通讯网络自动监测与报警系统，其特征在于(1).光分支器(3)经光路切换器(5)与光时域反射器(6)相连，数据采集控制器(10)与光路切换器(5)和光时域反射器(6)相连，声音报警装置(7)和灯光报警装置(8)经报警控制器(9)与数据采集控制器(10)相连，中央处理控制器(13)与数据采集控制器(10)相连，打印机(12)与中央处理控制器(13)相连，中央处理控制器(13)经通讯调制解调器(14)与远程终端(16)相连；(2).在使用状态，光分支器(3)装在光终端机(1)与光终端箱(4)间的各光纤上，全系统与光终端机(1)并行联接，各自独立工作。
2.如权利要求1所述的光纤通讯网络自动监测与报警系统;其特征在于(一).中央处理控制器(13)中设置有数据存储器、系统参数设定控制器、光纤参数设定控制器、检测光纤设定控制器、光纤监测控制器、光纤循环自动监测与报警控制器、故障维护记录控制器、报表打印控制器、远程终端驱动控制器、数据存储控制器;(二).备用数据采集控制器(11)与数据采集控制器(10)并联;(三).光时域反射器(6)使用与光纤通讯网络不同波长的光源;(四).在使用状态，光分支器(3)装在光终端机(1)前的光滤波器(2)与光终端箱(4)间的各光纤上。
3.如权利要求1或2所述的光纤通讯网络自动监测与报警系统，其特征在于(一).光路切换器(5)，光纤数600芯，切换时间＜0.01秒，切换寿命1千万次，稳定度＜0.2dB;(二).光时域反射器(6)，光源 1.31/1.55μmSM，主频 100MHz，采样间隔10ns，解析度1M;(三).数据采集控制器(10)和备用数据采集控制器(11)，中央处理器(CPU)，80386，主频 25MHz，只读存储器(ROM)，含操作系统和数据采集控制程序，内部存储器(RAM)，2MByte，硬盘 200MByte;(四).中央处理控制器(13)和远程终端(16)，中央处理器(CPU)，80486，主频 33MHz，内部存储器(RAM)，16MByte，外部存储器，软盘驱动器，5.25英寸，3.5英寸，硬盘，120MByte，显示器，14英寸，Super VGA，键盘，101键;(五).系统参数设定控制器，设定的系统参数主要有光纤总数，每日记录时间，每日打印时间，报表打印和报警打印在本机、远程或者不印，手动或自动备份检测数据，连续检监或周期检测，周期性监测时的检测周期，远程终端电话号码;(六).光纤参数设定控制器，设定的光纤参数主要有芯线号码，光缆号码，光缆芯数，光路切换器通道号码，光缆制造厂，维护连络人，接续位置，维护历史，设定人，设定日期;采集并存储光纤设定时的特性及特性曲线参数;(七).检测光纤设定控制器，设定各条光纤在自动循环检测中是否检测，以及报警损失值和警告损失值;(八).光纤监测控制器，对指定的光纤进行监测，给出监测出的特性、及与设定时的特性曲线对比的特性曲线;(九).光纤循环自动监测与报警控制器，对设定的所有光纤循环监测，对超过警告损失值和报警损失值的光纤给出警告和报警信号;(十).故障维护记录控制器，记录发生故障的光纤的维护情况;(十一).报表打印控制器，依日报、月报、年报、报警报表给出自动监测的结果;(十二).远程终端驱动控制器，控制与远程终端的通讯，按远程终端的要求进行相应的监测控制;(十三).数据存储控制器，将设定的各种参数及监测结果存入数据存储器。
4.如权利要求2或3所述的光纤通讯网络自动监测与报警系统，其特征在于光纤监测控制器、光纤循环自动监测与报警控制器设置在数据采集控制器(10)中。
全文摘要
本发明是用于对光纤通讯网络进行自动监测和报警，特别是对使用中的光纤在不干扰正常通讯的情况下进行自动监测，对趋于老化、发生故障的光纤给出警告和报警的光纤通讯网络自动监测与报警系统。本发明由中央处理控制器通过数据采集控制器控制光路切换器将装在各光纤上的光分支器与光时域反射器接通对各光纤进行监测，并将光时域反射器测器的结果读入中央处理控制器进行处理。远程终端通过调制解调器控制中央处理控制器工作。
文档编号G08B25/08GK1104358SQ9410286
公开日1995年6月28日 申请日期1994年3月26日 优先权日1994年3月26日
发明者林永发, 庞向晖 申请人:北京万国通光电子通讯工程有限公司