光纖採集器模塊及其使用方法
2024-02-13 02:32:15
光纖採集器模塊及其使用方法
【專利摘要】本發明提供一種光纖採集器模塊及其使用方法。該採集器模塊包括依次相連的光模塊、無源光網絡晶片、千兆網絡變壓器和乙太網插座。該使用方法包括：先將所述的採集器模塊安裝在用戶側的電錶主板上，並通過光模塊與帶網管電腦的乙太網無源光網絡相連；在使用該模塊的過程中，包括多個業務通道：上行數據業務通道、下行管理業務通道和本地調試業務通道。本發明能利用當前已安裝到位的光纖到戶的EPON網絡，解決電力遠程抄表的難題。
【專利說明】光纖採集器模塊及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一款EPON (乙太網無源光網絡)插卡式終端模塊(0NU)。
【背景技術】
[0002]當前電力抄表基本由人工完成，費時費力，且無法滿足實時查詢的需求。如何在節省成本的同時，實現遠程實時抄表，成為電力行業的一個新課題。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題在於，提供一種光纖採集器模塊及其使用方法，本發明能利用當前已安裝到位的光纖到戶的EPON網絡，解決電力遠程抄表的難題。
[0004]本發明通過以下技術方案實現:光纖採集器模塊，其包括依次相連的光模塊、無源光網絡晶片、千兆網絡變壓器和乙太網插座。
[0005]所述的模塊，無源光網絡晶片還接有串行信號插座。
[0006]所述的模塊，乙太網插座採用2X4插座。
[0007]所述的模塊，串行信號插座米用2X5插座。
[0008]所述的模塊，無源光網絡晶片與串行信號插座之間還接有復位晶片和電平轉換晶片。
[0009]所述的模塊，光模塊的型號為深圳市國揚通信股份有限公司FEU3411S-2DT-0A，無源光網絡晶片的型號為美國高通公司QCA8829-AL1B。
[0010]光纖採集器模塊的使用方法，包括:
[0011]先將所述的採集器模塊安裝在用戶側的電錶主板上，並通過光模塊與帶網管電腦(電力局端電腦)的乙太網無源光網絡相連；在使用該模塊的過程中，包括多個業務通道:
[0012]上行數據業務通道:該模塊在用戶側通過乙太網插座提供10/100/1000BASE-T乙太網接口，所採集的電錶主板數據從該乙太網接口接入，經本模塊處理後，通過光模塊所帶的光接口，將數據由乙太網無源光網絡實時返回給電力局端電腦，實現遠程抄表的功能；
[0013]下行管理業務通道:電力局端電腦依次通過乙太網無源光網絡和本模塊，將管理報文下發給電錶主板，實現遠程管理的功能；
[0014]本地調試業務通道:電錶主板通過通用異步收發器串行接口、串行信號插座與本模塊的無源光網絡晶片通信，實現本地調試的功能，並給本模塊提供電源和復位信號。
[0015]所述的方法，電錶主板數據通過所述採集器模塊的處理方法包括:電錶主板數據，依次經2X4插座和千兆網絡變壓器輸入到無源光網絡晶片，在無源光網絡晶片內部實現數據格式的轉換，接著將轉換後的電錶數據通過串行/解串接口發送給光模塊，由光模塊實現電/光信號的轉換，最後通過光模塊的插拔鎖扣/帶弧度平面接頭把數據發送到乙太網無源光網絡。
[0016]所述的方法，電力局端電腦將管理報文通過所述採集器模塊傳送給電錶主板的方法包括:光模塊的插拔鎖扣/帶弧度平面接頭接收乙太網無源光網絡下發的管理報文，並由光模塊實現光/電信號的轉換，接著通過串行/解串接口把該管理報文下發給無源光網絡晶片，在無源光網絡晶片內部實現數據格式的轉換，最後無源光網絡晶片把轉換後的報文數據經千兆網絡變壓器和2X4插座發送給電錶主板。
[0017]所述的方法，所述串行接口與所述採集器模塊通信的方法包括:電錶主板的串口處理軟體開始運行，接著對串行接口初始化；初始化完成後就打開本模塊無源光網絡晶片的串行接口，並等待一定的時間間隔，如果時間間隔沒有到就返回等待時間間隔處繼續等待，如果時間間隔到了就向無源光網絡晶片發送數據請求；如果數據請求沒有得到無源光網絡晶片的應答仍然返回等待時間間隔處，如果得到應答就讀取所述採集器模塊的二進位數據，然後對該數據分析、處理；數據處理完後就把結果保存在電錶主板內，之後無源光網絡晶片會詢問是否關閉串口，如果不關閉仍返回等待時間間隔處準備調試，如果關閉，串口處理軟體就結束運行。
[0018]本發明的有益效果是:採用本發明既能實現電力遠程抄表的功能，滿足用戶實時查詢的需求，又可以解決人工成本高的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是光纖採集器模塊原理框圖。
[0020]圖2是系統組網原理框圖。
[0021]圖3是串行調試軟體原理框圖。
[0022]圖4是2 X 5插座針腳位序圖。
[0023]圖5是2 X 4插座針腳位序圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明設計了一款EPON插卡式終端模塊(0NU)，可以應用在電力遠程抄表上。該模塊網絡側提供1.25Gbps EPON光接口，用戶側提供10/100/1000BASE-T乙太網接口，支持高速乙太網數據和串行調試功能。該模塊的型號是:B-03201-C。
[0025]本發明的EPON插卡式終端模塊(ONU)安裝於用戶側的電錶主板上。該模塊在用戶側提供10/100/1000BASE-T乙太網接口，用於採集電錶數據，經本模塊轉換後通過
1.25Gbps EPON光接口，把數據實時返回電力局端電腦，實現遠程抄表的功能。同時，電力局端電腦也可以通過EPON網絡和本模塊，把管理報文下發給電錶主板，實現遠程管理的功能。另外，電錶主板還能通過串行接口對本模塊進行本地調試，並給本模塊提供電源和復位信號。
[0026]所述的模塊，PON (無源光網絡)晶片的高速乙太網數據和報文，經千兆網絡變壓器轉換後，通過2X4插座輸入輸出。
[0027]所述的模塊，PON晶片的串行通信數據，經電平轉換後，通過2X5插座輸入輸出。
[0028]所述的模塊，電錶主板還通過2X5插座，給本模塊提供電源和復位信號。
[0029]以下結合附圖1到5作進一步功能詳述。
[0030]如圖1所示，該圖是光纖採集器模塊原理框圖，其功能如下:
[0031]上行數據業務通道:電錶主板採集的數據，經2X4插座和千兆網絡變壓器輸入到PON晶片，在PON晶片內部實現數據格式的轉換(由802.3z格式轉換為802.3ah格式)，接著把轉換後的電錶數據通過SerDes (串行/解串)接口發送給光模塊，由光模塊實現電/光信號的轉換。最後通過光模塊的SC/UPC (插拔鎖扣/帶弧度平面)接頭把數據發送到EPON網絡。
[0032]下行管理業務通道:光模塊通過SC/UPC接頭接收EPON網絡下發的管理報文，並由光模塊實現光/電信號的轉換，接著通過SerDes接口把該管理報文下發給PON晶片，在PON晶片內部實現數據格式的轉換(由802.3ah格式轉換為802.3z格式)，最後PON晶片把該管理報文經千兆網絡變壓器和2X4插座發送給電錶主板。
[0033]本地調試業務通道:電錶主板通過UART (通用異步收發器)串行接口與本模塊通信，實現本地調試的功能。由於電錶主板是5V UART信號，而PON晶片是3.3V UART信號，所以二者之間還串聯了電平轉換晶片。
[0034]復位信號:電錶主板提供復位輸入Rst_in#信號給復位晶片，復位晶片接收此信號後即輸出復位輸出Rst_out#信號,對PON晶片進行復位。
[0035]電源:電錶主板給本模塊提供12V和5V的電源電壓。
[0036]如圖2所示，該圖是系統組網原理框圖，其功能如下:
[0037]組成:本系統主要由局端PC網管、EPON網絡和用戶電錶組成。
[0038]作用:局端PC網管是安裝在電力局端電腦上的網絡管理軟體，作用是接收用戶電錶數據和下發管理報文；ΕΡ0Ν網絡是乙太網無源光網絡，其主要由局端OLT (光線路終端)、光纖和光分路器組成，作用是實現數據的遠程傳輸；用戶電錶由電錶主板和本模塊組成，主要作用是採集電錶數據。
[0039]上行數據業務通道:電錶數據經過電錶主板、光纖採集器模塊、光分路器、局端0LT，上傳至電力局端電腦的PC網管，並實時顯示。
[0040]下行管理業務通道:電力局端電腦將管理報文通過PC網管、局端0LT、光分路器、光纖採集器模塊，下發到電錶主板。電錶主板接收管理命令後執行相應操作。
[0041]如圖3所示，該圖是串行調試軟體原理框圖，其流程如下:
[0042]電錶主板的串口處理軟體開始運行，接著對串行接口初始化；初始化完成後就打開本模塊無源光網絡晶片的串行接口，並等待一定的時間間隔，如果時間間隔沒有到就返回等待時間間隔處繼續等待，如果時間間隔到了就向無源光網絡晶片發送數據請求；如果數據請求沒有得到無源光網絡晶片的應答仍然返回等待時間間隔處，如果得到應答就讀取所述採集器模塊的二進位數據，然後對該數據分析、處理；數據處理完後就把結果保存在電錶主板內，之後無源光網絡晶片會詢問是否關閉串口，如果不關閉仍返回等待時間間隔處準備調試，如果關閉，串口處理軟體就結束運行。
[0043]如圖4所示，該圖是2X5插座針腳位序圖，其各插針信號定義見下表。
[0044]
【權利要求】
1.光纖採集器模塊，其特徵在於:包括依次相連的光模塊、無源光網絡晶片、千兆網絡變壓器和乙太網插座。
2.根據權利要求1所述的模塊，其特徵在於:無源光網絡晶片還接有串行信號插座。
3.根據權利要求1所述的模塊，其特徵在於:乙太網插座採用2X4插座。
4.根據權利要求2所述的模塊，其特徵在於:串行信號插座採用2X5插座。
5.根據權利要求2所述的模塊，其特徵在於:無源光網絡晶片與串行信號插座之間還接有復位晶片和電平轉換晶片。
6.根據權利要求1所述的模塊，其特徵在於:光模塊的型號為FEU3411S-2DT-0A，無源光網絡晶片的型號為QCA8829-AL1B。
7.光纖採集器模塊的使用方法，其特徵在於包括: 先將所述的採集器模塊安裝在用戶側的電錶主板上，並通過光模塊與帶電力局端電腦的乙太網無源光網絡相連；在使用該模塊的過程中，包括多個業務通道: 上行數據業務通道:該模塊在用戶側通過乙太網插座提供10/100/1000BASE-T乙太網接口，所採集的電錶主板數據從該乙太網接口接入，經本模塊處理後，通過光模塊所帶的光接口，將數據由乙太網無源光網絡實時返回給電力局端電腦，實現遠程抄表的功能； 下行管理業務通道:電力局端電腦依次通過乙太網無源光網絡和本模塊，將管理報文下發給電錶主板，實現遠程管理的功能； 本地調試業務通道:電錶主板通過通用異步收發器串行接口、串行信號插座與本模塊的無源光網絡晶片通信，實現本地調試的功能，並給本模塊提供電源和復位信號。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，電錶主板數據通過所述採集器模塊的處理方法包括:電錶主板數據，依次經2X4插座和千兆網絡變壓器輸入到無源光網絡晶片，在無源光網絡晶片內部實現數據格式的轉換，接著將轉換後的電錶數據通過串行/解串接口發送給光模塊，由光模塊實現電/光信號的轉換，最後通過光模塊的插拔鎖扣/帶弧度平面接頭把數據發送到乙太網無源光網絡。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，電力局端電腦將管理報文通過所述採集器模塊傳送給電錶主板的方法包括:光模塊的插拔鎖扣/帶弧度平面接頭接收乙太網無源光網絡下發的管理報文，並由光模塊實現光/電信號的轉換，接著通過串行/解串接口把該管理報文下發給無源光網絡晶片，在無源光網絡晶片內部實現數據格式的轉換，最後無源光網絡晶片把轉換後的報文數據經千兆網絡變壓器和2X4插座發送給電錶主板。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述串行接口與所述採集器模塊通信的方法包括:電錶主板的串口處理軟體開始運行，接著對串行接口初始化；初始化完成後就打開本模塊無源光網絡晶片的串行接口，並等待一定的時間間隔，如果時間間隔沒有到就返回等待時間間隔處繼續等待，如果時間間隔到了就向無源光網絡晶片發送數據請求；如果數據請求沒有得到無源光網絡晶片的應答仍然返回等待時間間隔處，如果得到應答就讀取所述採集器模塊的二進位數據，然後對該數據分析、處理；數據處理完後就把結果保存在電錶主板內，之後無源光網絡晶片會詢問是否關閉串口，如果不關閉仍返回等待時間間隔處準備調試，如果關閉，串口處理軟體就結束運行。
【文檔編號】H04B10/40GK103427910SQ201310327165
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】彭有鵬 申請人:廣東東研網絡科技股份有限公司