一種高可靠性的光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光通信領(lǐng)域，涉及一種用于光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光開(kāi)關(guān)是光纖網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)光物理信號(hào)層面的路由選擇、波長(zhǎng)選擇、光分插復(fù)用、光交叉連接和自愈保護(hù)等功能。在光開(kāi)關(guān)的眾多應(yīng)用中，自愈保護(hù)功能是指在光信號(hào)處理器件或設(shè)備失電或故障時(shí)，能夠通過(guò)光開(kāi)關(guān)把光信號(hào)旁路到備用的鏈路，從而保持整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)的連通性。
[0003]目前，現(xiàn)有光通信網(wǎng)絡(luò)中故障自愈裝置采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)通信處理設(shè)備正常工作時(shí)，光信號(hào)的傳輸路徑是:A — B — C — E，而當(dāng)通信處理設(shè)備故障或失電時(shí)，光開(kāi)關(guān)器件把光信號(hào)切換到備用線路上，使得光信號(hào)的傳輸路徑變?yōu)?A — D — E，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障自愈功能。
[0004]但現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題，光開(kāi)關(guān)是根據(jù)通信處理設(shè)備的狀態(tài)，被動(dòng)的對(duì)光信號(hào)進(jìn)行切換，如果切換正好發(fā)生在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞和丟失。這個(gè)缺陷在對(duì)通信可靠性要求不高的網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)致的問(wèn)題并不嚴(yán)重，但應(yīng)用在類(lèi)似核電廠反應(yīng)堆控制保護(hù)系統(tǒng)中會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高可靠性的光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈裝置，解決現(xiàn)有光開(kāi)關(guān)自愈技術(shù)中存在的光路切換過(guò)程中數(shù)據(jù)損壞、丟失的問(wèn)題。使光開(kāi)關(guān)故障自愈功能具有更高的通信可靠性，從而可以應(yīng)用于核安全級(jí)儀控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種高可靠性的光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈裝置，其特征在于，包括:FPGA，光開(kāi)關(guān)，光電轉(zhuǎn)換模塊，電源模塊，儲(chǔ)能模塊，電源管理模塊，RS485接口，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口 ；所述FGPA分別與所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，電源管理模塊，RS485接口，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口連接，所述電源管理模塊與所述儲(chǔ)能模塊和所述電源模塊連接，所述光電轉(zhuǎn)換模塊連接所述光開(kāi)關(guān)與所述FPGA ;其中，
[0007]FPGA，用于控制所述光開(kāi)關(guān)切換工作模式，控制所述光電轉(zhuǎn)換模塊的初始化和數(shù)據(jù)通信，監(jiān)視所述電源管理模塊，接收所述RS485接口傳輸?shù)目刂菩盘?hào)；
[0008]光開(kāi)關(guān)，用于接收所述FPGA控制，切換工作模式；
[0009]光電轉(zhuǎn)換模塊，用于完成光信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；
[0010]電源模塊，用于提供電能；
[0011]儲(chǔ)能模塊，用于存儲(chǔ)電能，并在所述電源模塊停止供電時(shí)提供電能；
[0012]電源管理模塊，用于監(jiān)視所述電源模塊和所述儲(chǔ)能模塊的工作狀態(tài)，當(dāng)所述電源模塊停止供電時(shí)切換由儲(chǔ)能模塊供電；
[0013]RS485接口，用于接收控制故障自愈裝置的控制信號(hào)；
[0014]以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，用于連接通信處理設(shè)備。
[0015]所述光開(kāi)關(guān)為利用法拉第磁光效應(yīng)的磁光開(kāi)關(guān)。
[0016]所述FPGA通過(guò)MD1接口對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換模塊執(zhí)行復(fù)位以及模式設(shè)置，通過(guò)MII接口與所述光電裝換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0017]所述FPGA還監(jiān)視故障自愈裝置。
[0018]所述光開(kāi)關(guān)的工作模式為旁通模式和轉(zhuǎn)發(fā)模式，當(dāng)處于旁通模式時(shí)，所述光開(kāi)關(guān)將接收到的光信號(hào)直接發(fā)送給另一個(gè)光開(kāi)關(guān)；處于轉(zhuǎn)發(fā)模式時(shí)，所述光開(kāi)關(guān)將從接收到的光信號(hào)發(fā)送給與其相連的所述光電轉(zhuǎn)換模塊。
[0019]當(dāng)所述儲(chǔ)能模塊電量低于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，而且電源模塊正常供電，所述儲(chǔ)能模塊存儲(chǔ)電能。
[0020]所述RS485接口也可以向外輸出故障自愈裝置的工作狀態(tài)和自診斷信息。
[0021]本實(shí)用新型采用了儲(chǔ)能模塊保證了通信處理設(shè)備故障或失電后能夠繼續(xù)保持FIFO中的數(shù)據(jù)，并把緩沖的數(shù)據(jù)繼續(xù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)繼續(xù)發(fā)送到光纖鏈路上，減少了光路切換保護(hù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)損壞和丟失，大幅提高了光網(wǎng)絡(luò)的通信可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1現(xiàn)有技術(shù)中故障自愈裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2高可靠性的光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3FPGA的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0026]如圖2所不，高可靠性的光纖網(wǎng)絡(luò)故障自愈裝置包括:FPGA，光開(kāi)關(guān)，光電轉(zhuǎn)換模塊，電源模塊，儲(chǔ)能模塊，電源管理模塊，RS485接口，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口。其中所述FGPA分別與所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，電源管理模塊，RS485接口，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口連接，所述電源管理模塊與所述儲(chǔ)能模塊和所述電源模塊連接，所述光電轉(zhuǎn)換模塊連接所述光開(kāi)關(guān)與所述FPGA。
[0027]磁光開(kāi)關(guān):磁光開(kāi)關(guān)是利用法拉第磁光效應(yīng)的光開(kāi)關(guān)。所謂磁光效應(yīng)是指線偏振光在磁性介質(zhì)中傳播時(shí)，受外磁場(chǎng)作用，其偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的一種物理現(xiàn)象。磁光開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有移動(dòng)部分，低功率消耗，穩(wěn)定可靠，開(kāi)關(guān)速度快，工藝較簡(jiǎn)單。工作在鎖定模式時(shí)，無(wú)需外部供電。故障自愈裝置的兩個(gè)磁光開(kāi)關(guān)配合實(shí)現(xiàn)了旁通和轉(zhuǎn)發(fā)兩種工作模式。處于旁通模式時(shí)，磁光開(kāi)關(guān)將接收到的外部光纖信號(hào)直接發(fā)送給另一個(gè)；處于轉(zhuǎn)發(fā)模式時(shí)，磁光開(kāi)關(guān)把從外部接收到的光纖信號(hào)發(fā)送給與其相連的光電轉(zhuǎn)換模塊。
[0028]光電轉(zhuǎn)換模塊:完成光信號(hào)和電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，通過(guò)MII接口和MD1接口與FPGA連接，F(xiàn)PGA通過(guò)MD1接口對(duì)光電轉(zhuǎn)換模塊執(zhí)行復(fù)位以及模式設(shè)置等工作，通過(guò)MII接口與光電裝換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0029]電源模塊:將外部輸入的24V電源轉(zhuǎn)換為裝置內(nèi)部需要的5V、3.3V、1.2V電源。
[0030]儲(chǔ)能模塊:能夠在電源模塊停止供電時(shí)對(duì)裝置提供電能；在儲(chǔ)能模塊的電量低于閥值，而電源模塊正常供電時(shí)，可以存儲(chǔ)電能。
[0031]電源管理模塊負(fù)責(zé)監(jiān)視外部電源和儲(chǔ)能模塊的工作狀態(tài)，在電源模塊停止輸出電能時(shí)，切換儲(chǔ)能模塊輸出電能，為裝置供電，磁光開(kāi)關(guān)切換完光路后，負(fù)責(zé)關(guān)閉耗電的器件。
[0032]RS485接口:可以接收其他設(shè)備輸入的狀態(tài)信息和控制信號(hào)，以此決定故障自愈裝置的工作模式等；另外，RS485模塊也可以向外輸出故障自愈裝置本身的工作狀態(tài)和自診斷信息。
[0033]以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口:用于連接通信處理設(shè)備。
[0034]FPGA:故障自愈裝置的核心模塊，實(shí)現(xiàn)磁光開(kāi)關(guān)的控制，光電轉(zhuǎn)換模塊的初始化和數(shù)據(jù)通信，電源管理模塊的監(jiān)視，RS485模塊和MAC模塊的初始化以及數(shù)據(jù)