本發(fā)明涉及智能光纖領(lǐng)域，具體涉及一種智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)下的通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖通信是最主要的通信技術(shù)。但是目前的基站、車站廣泛應(yīng)用的都是非智能化、維護(hù)困難的傳統(tǒng)光纖配線架。這一系統(tǒng)過于依靠人工現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，不僅運(yùn)維成本較高，而且時(shí)效性很低。為了解決這一問題，行業(yè)提出了自動(dòng)化光纖配線系統(tǒng)，結(jié)合光纖配線機(jī)器人與光纖管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)云端監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)維，旨在使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端自動(dòng)化、智能化、可視化。但現(xiàn)有技術(shù)通常通過視覺感知技術(shù)對(duì)于光纖的連接狀態(tài)進(jìn)行采集和監(jiān)測(cè)，并通過復(fù)雜的光纖配線自動(dòng)化機(jī)器人完成作業(yè)，復(fù)雜、效率低。

2、本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單、高效的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)在的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的復(fù)雜、效率低的技術(shù)問題。提供一種新的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單、高效、準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)。

2、為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案如下：

3、一種智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置，以及分布設(shè)置在智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元，與智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元連接的中心管理檢測(cè)單元；

4、所述智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置包括光纖配線機(jī)器人和電源單元；所述光纖配線機(jī)器人包括控制模塊、ai跳纖模塊、儲(chǔ)纖模塊、跳纖端口；所述ai跳纖模塊包括智能跳纖模塊、端面自動(dòng)清潔模塊；所述儲(chǔ)纖模塊包括輸入輸出光纖法蘭、尾纖收線盒模塊；

5、光纖位于跳纖端口端處設(shè)置有射線光源，射線光源的發(fā)射角度與光纖的角度一致；所述尾纖收線盒模塊的出口端設(shè)置有接收射線光源信號(hào)的光接收矩陣裝置；所述跳纖端口處也設(shè)置有表征跳纖端口序號(hào)、位置參數(shù)的射線光源；

6、所述智能跳纖模塊包括用于跳纖操作的智能機(jī)械臂，智能跳纖模塊執(zhí)行如下程序步驟：

7、s1，輪候有表征跳纖端口序號(hào)、位置參數(shù)的射線光源，光接收矩陣裝置接收射線光源信號(hào)，計(jì)算并存儲(chǔ)跳纖端口序號(hào)、位置參數(shù)；

8、s2，按照歷史存儲(chǔ)的跳纖連接方案，控制光纖完成移動(dòng)、接入對(duì)應(yīng)跳纖端口的操作；

9、s3，輪候所有完成跳纖接入的光纖的射線光源，確定光纖序號(hào)與跳纖端口序號(hào)，光接收矩陣裝置接收射線光源信號(hào)后計(jì)算出光纖連接路徑；

10、s3，遍歷所有光纖與跳纖端口，構(gòu)建光纖連接空間參數(shù)模型；

11、s4，接收到配線指令，確定擬跳纖的光纖序號(hào)與跳纖端口序號(hào)，計(jì)算模擬跳纖方案，模擬跳纖方案含光纖移動(dòng)路徑；

12、s5，通過控制模塊控制擬跳光纖按照跳纖方案通過智能機(jī)械臂進(jìn)行移動(dòng)跳纖，接入跳纖端口。

13、本發(fā)明的工作原理：本發(fā)明通過在光纖連接路徑的周圍設(shè)置射線光源，并對(duì)射線光進(jìn)行接收進(jìn)而模擬出光纖在尾纖收線盒模塊與跳纖端口之間的連線路徑和關(guān)系，并將之建模。建模后，如是遇到全新的配線要求，則調(diào)用歷史的配線方案或者是輸入預(yù)置的配線方案控制光纖配線機(jī)器人完成光纖配線。在需要對(duì)配線進(jìn)行調(diào)整時(shí)，是先在模擬空間中對(duì)于配線方案進(jìn)行模擬，比如對(duì)于機(jī)器人配線的步驟，特別是路徑移動(dòng)方案進(jìn)行模擬，確定無誤后才控制機(jī)器人進(jìn)行配線。在此過程中，通過簡(jiǎn)單高效的光學(xué)模擬，避免了配線后光纖存在彎曲情況或者是打結(jié)、纏繞。為了保證光纖是接近直線的連接在儲(chǔ)纖裝置和跳纖端口之間，對(duì)于射線光源與光纖外表面的距離可以調(diào)整設(shè)置。如果射線光源未能被正常接收到，則說明該光纖存在彎曲或被纏繞的情況。

14、上述方案中，為優(yōu)化，進(jìn)一步地，所述計(jì)算模擬跳纖方案采用如下算法步驟完成：

15、步驟1，初始化算法參數(shù)，在光纖連接空間參數(shù)模型中確定初始位置和目標(biāo)位置，定義m個(gè)隨機(jī)分布的螞蟻位置，最大迭代次數(shù)gmax，最大限制次數(shù)lmax，其中螞蟻位置與其他光纖連接路徑不重合；

16、步驟2，定義αzi為影響因子，βzi為影響因子對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子，zi＝1,2...zn；影響因子包括碰撞概率、與其他光纖連接路徑的最短距離；

17、步驟3，初始定義影響因子，讓隨機(jī)分布的m個(gè)螞蟻選擇下一路徑點(diǎn)直至目標(biāo)位置結(jié)束；對(duì)于每只螞蟻，初始迭代次數(shù)g＝0,在搜索空間內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生zm個(gè)搜索向量，搜索空間的距離維度為d，定義搜索方程為：

18、

19、其中，v′di表示搜索距離為d時(shí)第i個(gè)搜索最佳位置，vdi搜索距離為d時(shí)第i個(gè)搜索位置；為搜索距離為d時(shí)全局所有搜索位置適應(yīng)度值中的的最優(yōu)值；xdi和xdj是搜索距離為d時(shí)，第i個(gè)搜索位置的適應(yīng)度值或第j個(gè)所述位置的適應(yīng)度值，j≠i且j∈{1,2,3，...kn}；適應(yīng)度值函數(shù)為

20、cr為算法中預(yù)先設(shè)定的交叉算子；ψ′為rand(-1,1)；μ′為rand(0,k)，k為預(yù)定義的一個(gè)非負(fù)常數(shù)；rand(ad,bd)為均勻隨機(jī)數(shù)函數(shù)，表示在ad到bd之間取一個(gè)均勻的隨機(jī)數(shù)；

21、其中，選擇第i個(gè)搜索位置作為路徑點(diǎn)的概率為：為第i個(gè)路徑點(diǎn)的適應(yīng)度值，kn為適應(yīng)度值高于預(yù)定義閾值的下一路徑點(diǎn)個(gè)數(shù)；

22、步驟4，對(duì)全局中的適應(yīng)度值進(jìn)行更新；

23、

24、其中，表示在本次迭代中搜索位置i和j之間因螞蟻mk增加的適應(yīng)度值，δfitij(g)表示增加的適應(yīng)度值總和,g為迭代次數(shù)；

25、步驟5，在迭代次數(shù)g達(dá)到最大時(shí)，計(jì)算當(dāng)前螞蟻?zhàn)顑?yōu)路徑，最優(yōu)路徑通過將距離×適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行排序，將排序靠最靠前的作為最優(yōu)路徑；

26、步驟6，遍歷所有螞蟻，計(jì)算所有螞蟻的最優(yōu)路徑距離，以及所有螞蟻?zhàn)顑?yōu)路徑節(jié)點(diǎn)之間的距離，將距離低于閾值的路徑節(jié)點(diǎn)歸一化為統(tǒng)一路徑點(diǎn)并進(jìn)行替換；

27、步驟7，將替換后的螞蟻?zhàn)顑?yōu)路徑進(jìn)行網(wǎng)格歸一，選取路徑最短的作為最優(yōu)跳纖移動(dòng)路徑。

28、本優(yōu)選方案通過參照螞蟻算法的思想進(jìn)行的特殊改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了高效、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的光纖移動(dòng)路徑規(guī)劃與評(píng)估。

29、進(jìn)一步地，所述射線光源圍繞光纖外周設(shè)置，對(duì)應(yīng)的光源接收器。

30、進(jìn)一步地，所述尾纖收線盒模塊的出口呈橢圓設(shè)置。

31、進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元設(shè)有離線配置接口，通過離線配置接口可在中心管理檢測(cè)單元離線情況下通過離線管理終端完成光纖資源管理。

32、進(jìn)一步地，所述所述智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置還包括溫度檢測(cè)單元、防外力破壞監(jiān)測(cè)單元。

33、進(jìn)一步地，所述智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置還包括光纖測(cè)試模塊，所述光纖測(cè)試模塊用于對(duì)光纖性能和故障進(jìn)行測(cè)試。

技術(shù)特征：

1.一種智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置，以及分布設(shè)置在智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元，與智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元連接的中心管理檢測(cè)單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述計(jì)算模擬跳纖方案采用如下算法步驟完成：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述射線光源圍繞光纖外周設(shè)置，對(duì)應(yīng)的光源接收器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述尾纖收線盒模塊的出口呈橢圓設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元設(shè)有離線配置接口，通過離線配置接口可在中心管理檢測(cè)單元離線情況下通過離線管理終端完成光纖資源管理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述所述智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置還包括溫度檢測(cè)單元、防外力破壞監(jiān)測(cè)單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置還包括光纖測(cè)試模塊，所述光纖測(cè)試模塊用于對(duì)光纖性能和故障進(jìn)行測(cè)試。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決的是復(fù)雜、效率低的技術(shù)問題，通過采用所述智能光纖資源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置，以及分布設(shè)置在智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元，與智能光纖配線監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初級(jí)處理單元連接的中心管理檢測(cè)單元；光纖位于跳纖端口端處設(shè)置有射線光源，射線光源的發(fā)射角度與光纖的角度一致；所述尾纖收線盒模塊的出口端設(shè)置有接收射線光源信號(hào)的光接收矩陣裝置；所述跳纖端口處也設(shè)置有表征跳纖端口序號(hào)、位置參數(shù)的射線光源的技術(shù)方案，較好的解決了該問題，可用于智能光纖資源管理中。

技術(shù)研發(fā)人員：孫磊,陳伯龍,陸嘉恩,程長(zhǎng)庚,廉平,崔海波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9