本發(fā)明專利屬于光纖通訊技術領域，具體涉及一種智能光纖配線裝置。

背景技術：
：

經(jīng)過多年的建設與發(fā)展，國內(nèi)通訊運營商已建成龐大的光纖網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡管理與維護環(huán)節(jié)，光纖資源及端口資源的管理是非常重要的。新業(yè)務開通和故障處理時，常常涉及光纖資源及端口資源的查找和同步問題。傳統(tǒng)的ODN網(wǎng)絡是一個無源網(wǎng)絡，其每個節(jié)點設備都是啞資源，本身不具有管理和維護的特性。對于光纜纖芯的連接情況及端口資源，全部依賴人工，存在效率低、容易出錯等問題。在管理方面，目前普遍存在以下問題：（1）不清楚光纜有哪些備用纖芯。（2）不知道A-B光纜的A站一號纖芯對應B站幾號纖芯。（3）不知道光纜的備用纖芯那些可用。為解決ODN網(wǎng)絡的管理和維護難題，智能ODN成為光纖通訊領域的一個重要研究方向。

發(fā)明專利內(nèi)容：

為解決常規(guī)光纖配線配線架存在的不能遠程智能調(diào)度與自動跳線、不能在線監(jiān)測網(wǎng)絡中纖芯連接情況、不能全面評估光纖纖芯質(zhì)量等不足之處，本發(fā)明專利提供一種基于嵌入式技術與光開關的智能光纖配線裝置，以及基于該裝置的光纜纖芯資源管理平臺。

本發(fā)明專利采用的技術方案為：一種智能光纖配線裝置, 包括光纖適配器、光路自檢單元、N×N光開關、微處理器控制單元、以太網(wǎng)接口模塊和電源電路，以N×N光開關為核心，2N個光纖適配器分為A、B兩組，每組N個適配器，A組適配器接輸入光纜纖芯，B組適配器接輸出光纜纖芯；A組中的每一個光纖適配器連接到一個光路自檢單元，然后再連接到N×N光開關的一個輸入端；N×N光開關的每一個輸出端連接一個光路自檢單元，然后再連接到一個B組的光纖適配器；微處理器控制單元可以控制N×N光開關，使A組的任意一個適配器與B組的任意一個適配器相通，進而實現(xiàn)纖芯的智能調(diào)度與自動跳轉(zhuǎn)。

所述的光路自檢單元包括：2×2光纖耦合器、半導體光源、光探測器、信號調(diào)理及AD轉(zhuǎn)換電路；光纖耦合器的一個輸入端連接光纖適配器，另一個輸入端接到半導體光源的輸出端；光纖耦合器的一個輸出端接在N×N光開關的一個端口，另一個輸出端連接光電探測器

所述的半導體光源為發(fā)光二極管LED或半導體激光器LD。

所述的光纖耦合器的分光比為99:1。

本發(fā)明專利的有益效果：智能光纖配線裝置可實現(xiàn)纖芯的智能調(diào)度與自動跳轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)多通道信號的實時監(jiān)控；通過OTDR測試光纜纖芯的質(zhì)量，結(jié)合資源管理平臺，可分析出光纜纖芯長度、全程損耗、平均損耗、大衰耗點等質(zhì)量信息，掌握所有備用纖芯的質(zhì)量，以及故障定位，指導維護人員對光纜進行維護；利用光纜纖芯資源管理平臺可實現(xiàn)光纖資源及端口資源的管理，可實時了解光纜連接情況，并可以圖形化的形式顯示連接信息；智能光纖配線裝置具有可靠性高、擴展性強、功能全面等特點。利用它們能夠?qū)崿F(xiàn)光纖線路的智能化管理，提高網(wǎng)絡建設、運營和維護效率。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明專利所述基于智能光纖配線裝置的光纜纖芯資源管理平臺示意圖；

圖2為本發(fā)明專利所述智能光纖配線裝置結(jié)構示意圖；

圖3為本發(fā)明專利所述光路自檢單元示意圖。

具體實施方式：

參照各圖，一種智能光纖配線裝置,包括光纖適配器、光路自檢單元、N×N光開關、微處理器控制單元、以太網(wǎng)接口模塊和電源電路，智能光纖配線裝置以N×N光開關為核心，2N個光纖適配器分為A、B兩組，每組N個適配器，A組適配器接輸入光纜纖芯，B組適配器接輸出光纜纖芯；A組中的每一個光纖適配器連接到一個光路自檢單元，然后再連接到N×N光開關的一個輸入端；N×N光開關的每一個輸出端連接一個光路自檢單元，然后再連接到一個B組的光纖適配器；微處理器控制單元可以控制N×N光開關，使A組的任意一個適配器與B組的任意一個適配器相通，進而實現(xiàn)纖芯的智能調(diào)度與自動跳轉(zhuǎn)。

光路自檢單元的作用是實現(xiàn)光纜纖芯連接情況的實時監(jiān)測。光路自檢單元包括：2×2光纖耦合器、半導體光源、光探測器、信號調(diào)理及AD轉(zhuǎn)換電路；光纖耦合器的一個輸入端連接光纖適配器，另一個輸入端接到半導體光源的輸出端；光纖耦合器的一個輸出端接在N×N光開關的一個端口，另一個輸出端連接光電探測器；微處理器控制單元控制光電自檢單元內(nèi)的半導體光源產(chǎn)生一定脈寬的光脈沖信號作為探針，經(jīng)光纖耦合器注入到光纖中；光電探測器將測量的光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)信號調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后送入到微處理器控制單元；每個光路自檢單元產(chǎn)生的光脈沖信號的時間與脈寬均不同，光電探測器接收到這些光信號后，微處理器能夠根據(jù)這些信息確定是哪一個自檢單元發(fā)出，微處理器內(nèi)的應用軟件利用這些信息可以判別A組適配器與B組適配器的連接情況，可以判別N×N光開關的導通情況，可以判別同是采用本發(fā)明專利所述的智能光纖適配器A節(jié)點、B節(jié)點的連接情況。

電源電路為智能光纖配線裝置的電子元件提供所需的電能。

以太網(wǎng)接口模塊用來將智能光纖配線裝置連接到網(wǎng)絡運營商的系統(tǒng)維護中心的光纖纖芯資源管理平臺。

本發(fā)明專利所述的光纖纖芯資源管理平臺包括：智能光纖配線裝置、光時域反射儀（OTDR）、計算機、光纖纖芯資源管理應用軟件。

維護中心的管理人員能夠通過光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件控制智能光纖配線裝置內(nèi)的N×N光開關，實現(xiàn)光纖連接的遠程智能調(diào)度。

通過光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件，維護中心的管理人員能夠遠程隨時查看智能光纖配線裝置中每一端口狀態(tài)，如端口閑置中、使用中還是異常狀態(tài)，以及光纖纖芯的連接情況。如出現(xiàn)異常系統(tǒng)報警，提醒施工維護人員及時排障處理。

光時域反射儀（OTDR）接入智能光纖配線裝置的一個輸入適配器，可以實現(xiàn)全光纜纖芯的質(zhì)量監(jiān)測，在光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件可以獲得光纖纖芯長度、損耗等質(zhì)量數(shù)據(jù)。

以基于8×8光開關的智能光纖配線裝置為例：

圖2為基于8×8光開關的智能光纖配線裝置結(jié)構示意圖，圖3為圖2中光路自檢單元（D1-D16）的結(jié)構示意圖。

智能光纖配線裝置主要包括：光纖適配器、光路自檢單元、8×8光開關、微處理器控制單元、以太網(wǎng)接口模塊、電源電路。

智能光纖配線裝置的核心單元為8×8光開關。裝置配有2×8個光纖適配器，分為A、B兩組，每組8個適配器，A組適配器接輸入光纜纖芯，B組適配器接輸出光纜纖芯。A組中的每一個光纖適配器連接到一個光路自檢單元，然后再連接到8×8光開關的一個輸入端。8×8光開關的每一個輸出端連接一個光路自檢單元，然后再連接到一個B組的光纖適配器。

光路自檢單元包括：2×2光纖耦合器（分光比99:1）、半導體光源（發(fā)光二極管LED或半導體激光器LD）、光探測器、信號調(diào)理及AD轉(zhuǎn)換電路。光纖耦合器的一個輸入端連接光纖適配器，另一個輸入端接到半導體光源的輸出端。光線耦合器的一個輸出端接在N×N光開關的一個端口，另一個輸出端連接光電探測器。光路自檢單元的作用是實現(xiàn)光纜纖芯連接情況的實時監(jiān)測。

電源電路為裝置中的電子元件提供所需的電源。

微處理器控制單元為光纖配線裝置的控制核心，使用ARM系列微處理器，微處理器內(nèi)運行相應的嵌入式應用軟件。

利用嵌入式軟件，微處理器控制單元可以控制8×8光開關，使A組的任意一個適配器與B組的任意一個適配器相通，進而實現(xiàn)纖芯的智能調(diào)度與自動跳轉(zhuǎn)。

利用嵌入式軟件，微處理器控制單元控制光電自檢單元內(nèi)的半導體光源產(chǎn)生一定脈寬的光脈沖信號作為探針，經(jīng)光纖耦合器注入到光纖中。光電探測器將測量的光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)信號調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后送入到微處理器控制單元。每個光路自檢單元產(chǎn)生的光脈沖信號的時間與脈寬均不同（等同于含有地址信息），光電探測器接收到這些光信號后，微處理器能夠根據(jù)這些信息確定是哪一個自檢單元發(fā)出。微處理器內(nèi)的應用軟件利用這些信息可以判別A組適配器與B組適配器的連接情況，可以判別N×N光開關的導通情況（是否有損壞），可以判別同是采用本發(fā)明專利所述的智能光纖適配器A節(jié)點、B節(jié)點的連接情況（在光纖纖芯資源管理平臺的配合下）。

利用嵌入式軟件，微處理器控制單元通過以太網(wǎng)接收遠程管理軟件下發(fā)的各個命令，將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碥浖?，實現(xiàn)光纖纖芯資源的遠程管理、遠程維護功能。

圖1為本發(fā)明專利所述的基于智能光纖配線裝置的光纜纖芯資源管理平臺示意圖。它主要由智能光纖配線裝置、具有以太網(wǎng)通訊接口功能的光時域反射儀（OTDR）、管理計算機以及光纜纖芯資源管理軟件構成。

維護中心的管理人員能夠通過光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件控制智能光纖配線裝置內(nèi)的光開關，實現(xiàn)光纖連接的遠程智能調(diào)度。

將光時域反射儀（OTDR）接入智能光纖配線裝置的一個輸入適配器，可以實現(xiàn)全光纜纖芯的質(zhì)量監(jiān)測，在光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件可以獲得光纖纖芯長度、損耗等質(zhì)量數(shù)據(jù)。通過光纖纖芯資源管理平臺上的管理系統(tǒng)軟件，維護中心的管理人員能夠遠程隨時查看智能光纖配線裝置中每一端口狀態(tài)，如端口閑置中、使用中還是異常狀態(tài)，以及光纖纖芯的連接情況。如出現(xiàn)異常系統(tǒng)報警，提醒施工維護人員及時排障處理。

雖然本發(fā)明專利已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明專利，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發(fā)明專利的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本發(fā)明專利的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。