一種基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統的製作方法

2023-07-23 18:50:01 1

本發明涉及一種光纜實時監測總控系統，特別是涉及一種基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統，屬於光通信技術領域。

背景技術：

隨著科學技術的不斷發展，中國的光纜實現了飛躍的發展，隨著光纜的不斷發展，出現的問題也越來越多，目前，光纜實時運行情況與光傳輸密切相關，其中，光纜線路、設備運行狀態的實時信息能夠反映光纜運行質量的高低，為進一步展開光纜運行管理和技術分析工作，作為光傳輸主體的光纜線路常有纜線接續不良、水氣滲入光纖芯線、接頭接點不良和光纜被挖斷等故障，在光纜線路有問題後，就急需知道故障原因和線路斷點在哪裡，通常故障並不立即引起光纜傳輸信號的中斷，而是導致光纜系統慢慢變壞，但對其修復又必須在很緊急的情況下進行，這一方面需要在維修對能儘快知道故障的類型和地點，另一方面最好能做到防患於未然，對正在緩慢變壞的光纖採取更換或維修，以避免喪失服務和昂貴的修復。

目前，已有一批光纜監測系統用來進行光纜故障的早期預報和定位，如採用水分感測信號發生器檢測對接合攏封閉體的水分浸入，或者應用永久性地裝於光纜端部的電光測量裝置來長期地連續測量光纜的衰減，但都難以達到實時監測的目的，另外，第一種方法由於只從一根光纖取樣，不能全面反映光纜中每一根光纖的傳輸情況，第二種方法需要添加輔助光源而對原傳輸設備進行改動，且不能告知光纖的故障點在何處。

現階段，由於缺乏相應的技術或手段，無法方便快捷地獲取光纜線路設備及運行狀態的實時信息，特別是對整個光纜運行狀態監測及各個地區光纜運行狀態監測缺少快捷直觀的監測及控制系統，目前，在現有技術中，只是停留在對局部光纜運行狀態的監測上，只停留在對光纜的監測上，而不能實時的對光纜運行進行調配和監管，然而，建立一種能夠對整個光纜運行狀態監測、各個地區光纜運行狀態監測及控制系統成為本領域亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的主要目的是為了解決目前光纜實時監測系統中存在的上述問題，提供一種方便光纜運行管理人員了解和掌握光纜實時運行情況，進而為進一步展開光纜運行調配管理和技術分析工作，保證光纜運行安全、各個地區光纜運行狀態監測及控制系統的基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統。

本發明的目的可以通過採用如下技術方案達到：

一種基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統，包括中央處理器、調配系統、顯示終端、一級分控系統、光纜實時監測系統、預警系統和存儲系統，所述中央處理器分別與所述調配系統、所述顯示終端、所述一級分控系統和所述預警系統連接，所述存儲系統與所述調配系統和所述預警系統連接，所述一級分控系統還與所述顯示終端和所述光纜實時監測系統連接，所述顯示終端還與若干二級分控系統連接；

所述中央處理器，用於匯總和處理所述調配系統、所述一級分控系統和光纜實時監測系統的信息並發出相應的指令，並將處理後的信息發送至預警系統；

所述顯示終端，用於對所述中央處理器匯總和處理的信息及命令的結果進行顯示，並顯示整個系統光纜運行狀態及整個線路狀態；

所述調配系統，用於對整個系統光纜運行狀態及整個線路狀態通過中央處理器進行調配；

所述一級分控系統，用於向所述光纜實時監測系統和所述顯示終端發送指令並接收反饋信息；

所述光纜實時監測系統，用於對多根光纜進行狀態及整個線路狀態進行實時監測；

所述預警系統，用於對所述中央處理器匯總和處理的信息進行精細處理，並將處理結果與預警系統內預先設定的信息進行匹配，並發出相應的預警信息；

所述存儲系統，用於存儲所述中央處理器匯總和處理的信息、存儲所述調配系統的調配操作、存儲所述預警系統的預警信息。

作為一種優選方案，所述光纜實時監測系統包括工控機、光功率顯示模塊、聲光報警模塊、光開關、光時域反射計、光功率監測模塊、光耦合器和波分復用器，所述工控機與所述光功率顯示模塊、所述聲光報警模塊、所述光開關和所述光功率監測模塊連接，所述光時域反射計與所述光開關和所述波分復用器連接，所述光耦合器與所述光功率監測模塊和所述波分復用器連接。

作為一種優選方案，所述工控機與所述一級分控系統連接，所述工控機用於光纜實時監測系統的數據保存、對比分析和控制處理。

作為一種優選方案，所述光功率監測模塊由電光探測器、前置放大器、模數轉換器、單片機和串行通訊數據輸出模塊組成，所述電光探測器與所述光耦合器連接，所述串行通訊數據輸出模塊與所述工控機連接。

作為一種優選方案，所述電光探測器的輸入端接收光信號，並輸出至所述前置放大器進行放大，經放大的信號送至所述模數轉換器轉換成數位訊號，數位訊號通過串行通訊數據輸出模塊送至所述工控機。

作為一種優選方案，所述電光探測器具有高靈敏度，所述電光探測器的響應度大於0.6A/W，所述前置放大器的輸入阻抗應為300kΩ以上，使所述電光探測器能探測最小達到-70dBm的光功率。

作為一種優選方案，所述顯示終端包括設置模塊、查詢模塊和告警模塊。

作為一種優選方案，所述二級分控系統將下一級光纜運行狀態及整個線路狀態進行實時監測，並將監測結果通過所述顯示終端匯總到所述中央處理器，所述中央處理器對匯總後的信息進行匹配，並通過所述預警系統對匹配結果進行判定，並生成預警信息。

作為一種優選方案，所述波分復用器的輸入端連接有若干根光纜，所述波分復用器具有若干個輸出端，所述波分復用器的一個輸出端與光耦合器連接，或者光纜先與光耦合器連接，光耦合器的輸出端再與另一個光耦合器的輸入端連接，該光耦合器的輸出端與光功率監測模塊連接，光功率監測模塊與工控機連接。

本發明的有益技術效果：本發明設計一種基於光時域反射計的光纜實時監 測總控系統，只使用了一套價格較高的光時域反射計，通過控制光開關的切換就實現了用一套光時域反射計檢測光纜中的多路光纖的目的，體積小、成本低；本發明提供了一種方便光纜運行管理人員了解和掌握光纜實時運行情況，進而為進一步展開光纜運行調配管理和技術分析工作，保證光纜運行安全、各個地區光纜運行狀態監測及控制系統的基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統；解決了現有技術中存在的對整個光纜運行狀態監測及各個地區光纜運行狀態監測缺少快捷直觀的監測及控制系統的問題。

附圖說明

圖1為本發明光纜實時監測總控系統整體示意圖；

圖2為本發明光纜實時監測系統示意圖；

圖3為本發明接入光纜實時監測系統各部件的光纜實時監測總控系統示意圖；

圖4為本發明光功率監測模塊工作原理示意圖。

圖中：1-中央處理器，2-調配系統，3-顯示終端，4-一級分控系統，5-光纜實時監測系統，51-工控機，52-光功率顯示模塊，53-聲光報警模塊，54-光開關，55-光時域反射計，56-光功率監測模塊，561-電光探測器，562-前置放大器，563-模數轉換器，564-單片機，565-串行通訊數據輸出模塊，57-光耦合器，58-波分復用器，6-預警系統，7-存儲系統，8-二級分控系統。

具體實施方式

為使本領域技術人員更加清楚和明確本發明的技術方案，下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。

如圖1和圖3所示，一種基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統，包括中央處理器1、調配系統2、顯示終端3、一級分控系統4、光纜實時監測系統5、預警系統6和存儲系統7，所述中央處理器1分別與所述調配系統2、所述顯示終端3、所述一級分控系統4和所述預警系統6連接，所述存儲系統7與所述調配系統2和所述預警系統6連接，所述一級分控系統4還與所述顯示終端3和所述光纜實時監測系統5連接，所述顯示終端3還與若干二級分控系統8 連接；

所述中央處理器1，用於匯總和處理所述調配系統2、所述一級分控系統4和光纜實時監測系統5的信息並發出相應的指令，並將處理後的信息發送至預警系統6；

所述顯示終端3，用於對所述中央處理器1匯總和處理的信息及命令的結果進行顯示，並顯示整個系統光纜運行狀態及整個線路狀態；

所述調配系統2，用於對整個系統光纜運行狀態及整個線路狀態通過中央處理器1進行調配；

所述一級分控系統4，用於向所述光纜實時監測系統5和所述顯示終端3發送指令並接收反饋信息；

所述光纜實時監測系統5，用於對多根光纜進行狀態及整個線路狀態進行實時監測；

所述預警系統6，用於對所述中央處理器1匯總和處理的信息進行精細處理，並將處理結果與預警系統6內預先設定的信息進行匹配，並發出相應的預警信息；

所述存儲系統7，用於存儲所述中央處理器1匯總和處理的信息、存儲所述調配系統2的調配操作、存儲所述預警系統6的預警信息。

如圖2和圖3所示，作為本實施例的一種優選方案，所述光纜實時監測系統5包括工控機51、光功率顯示模塊52、聲光報警模塊53、光開關54、光時域反射計55、光功率監測模塊56、光耦合器57和波分復用器58，所述工控機51與所述光功率顯示模塊52、所述聲光報警模塊53、所述光開關54和所述光功率監測模塊56連接，所述光時域反射計55與所述光開關54和所述波分復用器58連接，所述光耦合器57與所述光功率監測模塊56和所述波分復用器58連接。

如圖3所示，作為本實施例的一種優選方案，所述工控機51與所述一級分控系統4連接，所述工控機51用於光纜實時監測系統5的數據保存、對比分析和控制處理。

如圖3和圖4所示，作為本實施例的一種優選方案，所述光功率監測模塊56由電光探測器561、前置放大器562、模數轉換器563、單片機564和串行通訊數據輸出模塊565組成，所述電光探測器561與所述光耦合器57連接，所述串行通訊數據輸出模塊565與所述工控機51連接。

如圖3和圖4所示，作為本實施例的一種優選方案，所述電光探測器561的輸入端接收光信號，並輸出至所述前置放大器562進行放大，經放大的信號送至所述模數轉換器563轉換成數位訊號，數位訊號通過串行通訊數據輸出模塊565送至所述工控機51。

作為本實施例的一種優選方案，所述電光探測器561具有高靈敏度，所述電光探測器561的響應度大於0.6A/W，所述前置放大器562的輸入阻抗應為300kΩ以上，使所述電光探測器561能探測最小達到-70dBm的光功率，所述顯示終端3包括設置模塊、查詢模塊和告警模塊。

如圖1和圖3所示，作為本實施例的一種優選方案，所述二級分控系統8將下一級光纜運行狀態及整個線路狀態進行實時監測，並將監測結果通過所述顯示終端3匯總到所述中央處理器1，所述中央處理器1對匯總後的信息進行匹配，並通過所述預警系統6對匹配結果進行判定，並生成預警信息。

如圖2和圖3所示，作為本實施例的一種優選方案，所述波分復用器58的輸入端連接有若干根光纜，所述波分復用器58具有若干個輸出端，所述波分復用器58的一個輸出端與光耦合器57連接，或者光纜先與光耦合器57連接，光耦合器57的輸出端再與另一個光耦合器的輸入端連接，該光耦合器的輸出端與光功率監測模塊56連接，光功率監測模塊56與工控機51連接。

綜上所述，本發明設計一種基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統，只使用了一套價格較高的光時域反射計，通過控制光開關的切換就實現了用一套光時域反射計檢測光纜中的多路光纖的目的，體積小、成本低；本發明提供了一種方便光纜運行管理人員了解和掌握光纜實時運行情況，進而為進一步展開光纜運行調配管理和技術分析工作，保證光纜運行安全、各個地區光纜運行狀態監測及控制系統的基於光時域反射計的光纜實時監測總控系統；解決了現有技術中存在的對整個光纜運行狀態監測及各個地區光纜運行狀態監測缺少快 捷直觀的監測及控制系統的問題。

以上所述，僅為本發明優選的實施例，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明所公開的範圍內，根據本發明的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都屬於本發明的保護範圍。