一种光纤保护监测装置及其应用线路的制作方法

本实用新型涉及光通信技术领域。

背景技术：

工信部2016年初发布的“2015年通信运营业统计公报”称，2015年，全国新建光缆线路441.3万公里，光缆线路总长度达到2487.3万公里，2010~2015年间，光缆线路总长度的增速超过20%。与之相对应的是光缆网络的维护任务将更为繁重。

目前，传统的光缆维护方式还是主要依靠人工，基本上遵循以下流程：故障发生-通知维护单位-驱车至故障局所-用OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪）测试-寻找大概人孔位置-驱车至故障地点-进行维修。历时过长的障碍恢复时间导致了经济损失增大，传统的人工维护方式已经远不能满足光缆传输网络上业务的发展需求。

因此，研发智能化的光缆监控设备和系统，满足新时期通信、电力、石油、铁路交通、军事等行业和部门的应用需求显得尤为迫切。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种光纤保护监测装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：包括控制器、光功率监测电路、分路器、合路器、波分复用电路、OTDR设备、滤波器、切换光开关、一级多选一光开关以及二级多选一光开关；

其中二级多选一光开关的单端与一级多选一光开关的多路端的一个端口连接；一级多选一光开关的单端与OTDR设备连接；

二级多选一光开关的多路端的一个端口与第一波分复用电路连接，第一波分复用电路用于与备用光纤的一端连接，二级多选一光开关的多路端的另一个端口与第二波分复用电路连接，第二波分复用电路用于与业务光纤的一端连接；

切换光开关的第一选择端用于与备用光纤的另一端连接，第二选择端用于与业务光纤的另一端连接，切换开关的公共端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端用于与远端传输设备连接；

第一波分复用电路还与第一分路器的输入端连接，第一分路器的第一输出端与第一光功率监测电路连接，第一分路器的第二输出端与合路器的第一输入端连接；第二波分复用电路还与第二分路器的输入端连接，第二分路器的第一输出端与第二光功率监测电路连接，第二分路器的第二输出端与合路器的第二输入端连接；

合路器的输出端用于与近端传输设备连接；

所述控制器与一级多选一光开关、二级多选一光开关，用于控制两者的通路选择；

所述控制器还与OTDR设备连接，用于控制OTDR设备的开启或关闭以及用于接收OTDR设备输出的检测结果；

所述控制器还与光功率监测电路连接，用于接收光功率监测电路输出的结果；

所述控制器还与切换光开关连接，用于控制切换光开关的选通状态。

进一步，还包括通信电路；所述控制器与所述通信电路连接，用于将OTDR设备的检测结果发送给通信电路，通信电路用于将检测结果发送出去。

进一步，所述光功率监测电路用于接收光纤传输过来的光信号，并检测光功率衰减量，并将衰减量传输给控制器。

进一步，所述控制器用于在所述衰减量小于设定门限时，选通二级多选一光开关、一级多选一光开关对应的该光纤的通路，并启动OTDR设备。

进一步，所述控制器还用于在检测到业务光纤断裂时通过改变切换光开关的选通状态将业务光纤替换为备用光纤。

进一步，二级多选一开关的多路端的端口分别通过一个波分复用电路与一路光纤连接。

进一步，一级多选一开关的多路端的端口分别连接一个二级多选一开关的单端。

进一步，所述分路器的第一输出端输出光信号的功率大于其第二输出端输出光信号的功率。

进一步，所述分路器的第一输出端输出光信号的功率与其第二输出端输出光信号的功率比值为1:99。

本实用新型还提供了一种基于前述的光纤保护监测装置的应用线路，还包括备用光纤、业务光纤、近端传输设备以及远端传输设备；

其中，备用光纤的一端与光纤保护监测装置的第一波分复用电路连接，备用光纤的另一端与光纤保护监测装置的切换光开关的第一选择端连接；

业务光纤的一端与光纤保护监测装置的第二波分复用电路连接，业务光纤的另一端与光纤保护监测装置的切换光开关的第二选择端连接；

近端传输设备与光纤保护监测装置的合路器的输出端连接；

远端传输设备与光纤保护监测装置的滤波器输出端连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供了一种能同时检测备用光纤及业务光纤的装置，设置了光功率监测电路实现备用光纤及业务光纤的快速检测，当检测出备用光纤或业务光纤出现故障时再启用OTDR设备进行精细检测，检测出光纤出现断裂损坏的位置；采用多选一光开关，OTDR设备可以分时对业务光纤及备用光纤进行检测，当业务光纤出现故障时，可切换到备用光纤进行信号传输。

2、本实用新型还可将OTDR设备的检测结果通过通信电路发送到网络中的其他管理设备中，便于集中管理。

3、本实用新型采用两个多选一光开关级联的方式大大提高了OTDR设备的利用率，本领域技术人员知晓各类光纤检测设备中OTDR设备的成本十分可观，单价可高达十多万元人民币，本实用新型提供的级联方式可以让一台OTDR设备检测多条光纤，更加节省成本。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图2为本实用新型应用示例。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的光纤保护监测装置包括：包括控制器、光功率监测电路、分路器、合路器、波分复用电路、OTDR设备、滤波器、切换光开关、一级多选一光开关以及二级多选一光开关。

其中二级多选一光开关的单端与一级多选一光开关的多路端的一个端口连接；一级多选一光开关的单端与OTDR设备连接。

二级多选一光开关的多路端的一个端口与第一波分复用电路连接，第一波分复用电路用于与备用光纤的一端连接，二级多选一光开关的多路端的另一个端口与第二波分复用电路连接，第二波分复用电路用于与业务光纤的一端连接。

切换光开关的第一选择端用于与备用光纤的另一端连接，第二选择端用于与业务光纤的另一端连接，切换开关的公共端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端用于与远端传输设备连接。

第一波分复用电路还与第一分路器的输入端连接，第一分路器的第一输出端与第一光功率监测电路连接，第一分路器的第二输出端与合路器的第一输入端连接；第二波分复用电路还与第二分路器的输入端连接，第二分路器的第一输出端与第二光功率监测电路连接，第二分路器的第二输出端与合路器的第二输入端连接。合路器的输出端用于与近端传输设备连接。

所述控制器与一级多选一光开关、二级多选一光开关，用于控制两者的通路选择。

所述控制器还与OTDR设备连接，用于控制OTDR设备的开启或关闭以及用于接收OTDR设备输出的检测结果。

所述控制器还与光功率监测电路连接，用于接收光功率监测电路输出的结果；

所述控制器还与切换光开关连接，用于控制切换光开关的选通状态。

控制器可选用单片机或ARM实现。

在又一实施例中，还包括通信电路；所述控制器与所述通信电路连接，用于将OTDR设备的检测结果发送给通信电路，通信电路用于将检测结果发送出去

所述一级多选一光开关及二级多选一光开关可选用8选1光开关、16选1光开关或者32选1光开关。考虑到装置体积限制，本实施例选用8选1光开关。

在又一实施例中，二级多选一开关的多路端的端口分别通过一个波分复用电路与一路光纤连接。这样可接入多达8路的光纤。

一级多选一开关的多路端的端口分别连接一个二级多选一开关的单端。由于每个二级多选一开关可接入8路光纤，经过级联，可将64路光纤接入OTDR设备。依次控制两级多选一开关的通络，便可对64路光纤进行检测。极大提高了OTDR设备的利用率，降低了成本。

切换光开关包括两种状态，第一种状态是其第一选择端与公共端接通；第二种状态是其第二选择端与公共端接通。在切换信号的控制下，切换光开关可以在第一种状态与第二种状态之间切换。

所述分路器的第一输出端输出光信号的功率大于其第二输出端输出光信号的功率。即，每个分路器只分出小部分光信号送入光功率监测电路进行检测。在一个优选实施例中，分路器的第一输出端输出光信号的功率与其第二输出端输出光信号的功率比值为1:99。

现在结合应用实施例阐述本实用新型的工作原理，以便更好的理解本实用新型的结构。

参见图2，在本实用新型第一波分复用器与切换光开关第一选择端之间接入备用光纤；在第二波分复用器与切换光开关第二选择端之间接入业务光纤。滤波器的输出端与远端传输设备连接。合路器的输出端近端传输设备连接。

备用光纤暂不投入使用，业务光纤投入使用，控制器控制切换光开关处于第二种状态，即业务光纤接入远端传输设备与近端传输设备之间。

检测开始时，二级多选一光开关及一级多选一开关默认将业务光纤与OTDR设备接通。

本实用新型所说的波分复用器同时具有合波与分波的功能。

远、近端传输设备之间使用第一波长的光信号进行通信。

业务光纤正常时，光信号顺利通过切换光开关到达滤波器，滤波器将第二波长的光信号滤除，仅仅将第一波长的光信号送达到远端传输设备处。同时远端传输设备发出的第一波长的光信号经过滤波器、切换光开关、业务光纤、传输到第二分路器，第二分路器将接收到的第一波长光信号分为功率分配比例不同的两路，将其中功率较小的光信号送到第二光功率监测电路进行检测。光功率监测电路中预存有远端传输设备的理论发射光功率以及分路器的功率分配比值，其还检测接收光功率，将理论发射光功率按照功率分配比值计算出理论发射光功率经过分路后的功率值，再将其减去接收光功率便可得到光信号衰减量。

控制器将第二光功率监测电路输出的衰减量与一设定门限比较，当大于设定门限时则认为光纤出现了断裂，然后控制器控制启动OTDR设备，OTDR设备发出第二波长的光信号，第二波分复用电路将第二波长的光信号与近端传输设备发出的第一波长的光信号合路后输出到业务光纤上。

当业务光纤断裂时，OTDR设备发出第二波长的光信号会在业务光纤的断裂处反射回来，返回的光信号经过第二波分复用电路并其被分解出，然后通过两级光开关回传到OTDR设备中，OTDR设备确定业务光纤断裂的位置并将检测结果发送给控制器。控制器同时改变切换光开关的状态，从而用备用光纤替代业务光纤。

然后按照上述同样的过程对备用光纤进行监测。

本实施例中采用第一波长与第二波长不同，如第一波长为1550nm/1310nm，第二波长为1625nm。

本实用新型中的远端传输设备与近端传输设备仅仅是为了区别两端的传输设备而分别命名。备用光纤与业务光纤也只是相对概念，实际上是相同的光纤，正在使用的那根光纤成为业务光纤，未使用的成为备用光纤。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。