基于SFP模块的备用光纤检测系统、方法及介质与流程

本发明涉及光纤检测，具体涉及基于sfp模块的备用光纤检测系统、方法及介质。

背景技术：

1、在电力、交通、教育等具有自备大量光纤的行业，备用光纤的监控和管理往往是网络运维难点和盲区。因传统备用光纤巡检方式操作复杂且需要操作人员前往现场操作，往往无法及时掌握备用光纤品质，在链路故障需要启用备用光纤时，可能因为备用纤芯质量问题影响网络恢复时间，从而影响整体网络可靠性。

2、变电站光缆的备用纤芯需要进行定期测试，一般情况下每半年不应少于1次。目前测试使用的技术手段主要是到站基于现场测试设备进行人工测试；根据通信运维人员反映，光缆备用纤芯测试需要到变电站进行，由于管辖的变电站站点多且测试过程复杂，每次测试需要耗费大量的人力与时间；主要技术原因是现场测试设备只能逐芯测试，每次只能检测一芯光纤，且测试过程需要人工操作，测试结果分析汇总也需要人工进行。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：光纤现场测试设备只能逐芯测试，每次只能检测一芯光纤，且测试过程需要人工操作和结果汇总，资源耗费大，检测效率低；为提升变电站备用光纤测试效率，实现备用纤芯实时监测装置的小型化、高密度、自动化检测；本方案提供基于sfp模块的备用光纤光功率检测系统，通过对各纤芯一一对应配备一个sfp模块，根据调度指令需要通过多路复用模块使对应的sfp模块与mcu模块接通，通过多路复用模块设置了分时机制，实现对应光纤的光功率检测，通过设置相应的调度指令，可以自动化测量并监控多根芯备用光纤的状态；同时本发明还针对基于sfp模块的备用光纤检测系统提供了相应的检测方法，从检测方式的角度，对不同检测模式配置了不同的数据传输调度机制，有效解决了大量地址冲突的sfp模块中数据通过同一个i2c总线传输的技术问题，使得基于sfp模块的备用光纤检测系统通过同一个i2c总线不仅适用于单根纤芯逐一检测的模式下，还可以在多根备用纤芯同步参照性检测场景适用。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本方案提供基于sfp模块的备用光纤检测系统，包括：

4、mcu模块，用于获取调度指令，并将调度指令发送给多路复用模块；mcu模块与多路复用模块之间通过i2c总线连接；

5、多路复用模块，用于根据调度指令将mcu模块与对应的sfp模块接通；

6、sfp模块，用于向备用光纤发出测试信号，还用于采集备用光纤在测试信号下的检测信号并上报给mcu模块；每根备用光纤配置连接1个sfp模块。

7、本方案工作原理：为提升测试变电站备用光纤效率，实现备用纤芯实时监测装置的小型化、高密度、自动化检测；本方案提供基于sfp模块的备用光纤光功率检测系统，通过对各纤芯一一对应配备一个sfp模块，根据调度指令需要通过多路复用模块使对应的sfp模块与mcu模块接通，实现对应光纤的光功率检测，通过设置相应的调度指令，可以自动化测量并监控多根芯备用光纤的状态。通常sfp模块只是用于数据通信，其主要功能是通过光纤传输数据；本方案创新性将多个sfp模块一一与备用光纤配置连接，以sfp模块作为备用光纤检测过程中的采集设备和信号源设备，配合sfp模块、多路复用模块以及数字诊断功能完成了对大量光纤的高密度光功率测量。

8、进一步优化方案为，所述多路复用模块每次将mcu模块与唯一sfp模块接通。

9、本方案通过多路复用模块实现大量sfp模块与mcu模块的多路复用连接方式，通常i2c总线要求所连接的所有器件地址唯一，但按照行业标准，所有sfp模块的i2c地址相同；为了将大量sfp连接到有限的i2c总线上，本发明引入了多路复用电路，根据调度指令有效的将大量地址冲突的sfp连接到同一个i2c总线上并通过分时机制，保障总线和各个sfp有效通信并完成测量工作，提高光芯检测自动化效率，有效的进行降本增效。

10、进一步优化方案为，还包括检测设备用于将备用光纤在测试信号下的检测信号转化成检测数据，多个sfp模块连接在同一个检测设备上；

11、sfp模块向mcu模块上报的数据包括：检测设备信息、检测数据和sfp模块信息。

12、检测设备一般具有多个测试端口，每个测试端口连接一个sfp模块实现对应备用光纤的检测，sfp模块向mcu模块上报数据时，需要将检测设备信息、检测设备测试端口信息、对应的备用光纤信息一同上报，以便控制端能够远程掌握具体是哪个检测设备、哪个sfp模块、便于掌握各备用光纤的状态。

13、本发明提供的基于sfp模块的备用光纤光功率监测系统主要是针对单根纤芯的逐一检测，对每根纤芯配置一个sfp模块，配合多路复用模块以及调度命令，即便是单根纤芯逐一检测，整个检测过程也非常快，效率较高；在1u标准机架式检测设备体积内实现24-48端口备用光纤光功率检测装置，单台检测设备最高可以自动化测量并监控48芯备用光纤；实现了无需人员到场、测量过程自动化、测试结果自动收集整理和利用。

14、本方案还提供基于sfp模块的备用光纤检测方法，基于上述的基于sfp模块的备用光纤检测系统实现，包括：

15、获取光纤检测命令；

16、根据光纤检测命令解析出检测模式，并根据检测模式生成调度指令：

17、判断检测模式，当检测模式为单一检测模式时，调用第一调度机制生成调度指令；所述第一调度机制基于备用光纤到使用光纤的距离配置优先调度权；

18、当检测模式为同步检测模式时，调用第二调度机制生成调度指令；

19、mcu模块执行调度指令。

20、进一步优化方案为，所述当检测模式为单一检测模式时，调用第一调度机制生成调度指令，包括方法：

21、s1，对所有备用光纤进行分组编号：同一根光缆中的备用光纤划分为一组，同一组中位于使用光纤外围第n圈层中备用光纤的编号在前于位于使用光纤外围第n+1圈层备用光纤的编号，位于使用光纤外围同一圈层的备用光纤编号随机；

22、s2，获取与当前mcu模块连接的所有sfp模块对应的备用光纤编号；

23、s3，判断备用光纤编号是否属于同一组，若是，则以备用光纤编号的顺序作为调度顺序生成调度指令；否则进入步骤s4；

24、s4，按照预设组顺序选中第i组内的所有备用光纤编号后返回步骤s3，直至选完所有组。

25、单一检测模式属于最常规的检测过程，为了便于统计记录各个光纤的检测数据，本方案对所有备用光纤进行分组编号，按照备用光纤到使用光纤的距离配置优先调度权，可以按照备用优先顺序优先对某些备用光纤进行检测。传统的人工记录统计方式，需要按照编号现场检验寻找对应的备用光纤，在需要优先检测预选的备用光纤时，比较麻烦，本方案在对备用光纤记性编号的过程中就将具有优先权的备用光纤优先编号，方便检测人员根据迅速辨析出备用光纤。

26、进一步优化方案为，所述第二调度机制，包括：

27、获取同步检测的目标备用光纤及其检测数据；

28、从目标备用光纤中选择一个备用光纤作为参照对象，其余备用光纤作为同步对象；

29、对参照对象的检测数据进行预处理：将各同步对象的检测数据同步标记至参照对象的检测数据；

30、多路复用模块接通参照对象的sfp模块与mcu模块，参照对象的sfp模块向mcu模块发送预处理后的检测数据；

31、mcu模块根据预处理后的检测数据解析出各目标备用光纤的检测数据。

32、进一步优化方案为，所述对参照对象的检测数据进行预处理，包括方法：

33、获取参照对象的检测数据和同步对象的检测数据；

34、以参照对象的检测数据为起始字符，在起始字符后添加标记字符，将同步对象对应的检测数据添加在标记字符后，不同的同步对象的检测数据之间添加标记字符。

35、进一步优化方案为，预处理后的检测数据构成数据包的总字符≤n。

36、进一步优化方案为，若当前数据包的总字符超过n，将剩余的同步对象的检测数据顺移至下一个数据包，下一个数据包的起始数据为当前数据包的起始字符。

37、基于sfp模块的备用光纤检测系统，从检测方式的角度看，由于同一个i2c总线只能与一个sfp模块保持通信，所以适用于逐一检测模式，而同步检测模式，需要i2c总线能同时与多个sfp模块保持通信，为了解决该技术难题，本方案对数据传输过程进行了改进，通过第二调度机制对参照对象的检测数据进行预处理：将各同步对象的检测数据同步标记至参照对象的检测数据；mcu模块只需要与参照对象的sfp模块保持通信，即可传输参照对象的检测数据和同步对象的检测数据；对不同检测模式配置了不同的数据传输调度机制，有效解决了大量地址冲突的sfp模块中数据通过同一个i2c总线传输的技术问题，使得基于sfp模块的备用光纤检测系统通过同一个i2c总线不仅适用于单根纤芯逐一检测的模式下，还可以在多根备用纤芯同步参照性检测场景适用。

38、本方案还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如上所述的基于sfp模块的备用光纤检测方法。

39、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

40、1、本发明提供的基于sfp模块的备用光纤检测系统，通过对各纤芯一一对应配备一个sfp模块，根据调度指令需要通过多路复用模块使对应的sfp模块与mcu模块接通，实现对应光纤的光功率检测，通过设置相应的调度指令，可以自动化测量并监控多根芯备用光纤的状态。

41、2、本发明还提供了基于sfp模块的备用光纤检测及介质，基于sfp模块的备用光纤检测系统，根据不同检测模式下的调度机制有效的实现，可以将大量地址冲突的sfp模块中数据通过同一个i2c总线传输，使得基于sfp模块的备用光纤检测系统不仅适用于单根纤芯逐一检测的模式下，还可以在多根备用纤芯同步参照性检测场景也能适用。