一种光纤监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种光纤监测系统，属于光纤领域，包括若干个远程监测站、监测中心和用户端；各个远程监测站均与监测中心连接；监测中心与用户端连接。监测中心包括报警模块、控制器模块、服务器模块和路由器模块；报警模块、服务器模块和路由器模块均与控制器模块连接；路由器模块与各个远程监测站连接；控制器模块与用户端连接。远程监测站主要包括监控模块和测试模块，监控模块和测试模块均与监测中心的路由器模块连接。测试模块为光时域反射仪。本系统适用于要求实现机房光缆集中、自动监控，适用于中心机房、普通机房、无人机房以及其它重要区域。

Optical fiber monitoring system

The present invention provides an optical fiber monitoring system, which belongs to the field of optical fiber, which comprises a plurality of monitoring center remote monitoring station, and user terminal; remote monitoring stations are connected with the monitoring center; monitoring center is connected with a user terminal. The monitoring center comprises alarm module, controller module, server module and router module; alarm module, server module and router module are all connected with the controller module; the router module is connected with each remote monitoring station; the controller module is connected with a user terminal. The remote monitoring station mainly includes monitoring module and test module. The monitoring module and the testing module are connected with the router module of the monitoring center. The test module is an optical time domain reflectometer. The system is suitable for the centralized and automatic monitoring of the optical cable in the engine room. It is suitable for the central computer room, the general computer room, the unmanned computer room and other important areas.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤监测系统
本专利技术涉及光纤领域，具体的来说是涉及一种光纤监测系统。
技术介绍
近年来，互联网出现了很多如P2P点对点服务点播，高清互联网视频点播以及实时海量电子商务数据处理等等新业务，为了满足这些业务日益发展的需求，对互联网设备的带宽要求也越来越高。越来越多的通信设备制造商采用并行处理以及集群互联等方式来解决原来单个机框处理能力不足带来的互联网带宽限制问题。以处于网络拓扑核心节点的高端路由器为例，通常采用的单机框系统由于单板机械尺寸的限制，无法提供更多的接口数量，更高速率的单端口线卡由于标准尚未正式定稿等原因未得到规模商用。因此部分高端设备商转向研发集群互联的路由器群来代替原来的单框路由器来满足互联网带宽需求越来越大的需求。现在很多的光纤监测技术中只是从物理信号的角度来检测光纤，而放到通信系统的实际应用中不一定能满足相关协议要求的诸如误码率等要求。对并行光缆来说检测难度相对单根光纤更大，目前并行光缆检测领域基本处于空白状态。但是随着后续高速并行光互联技术的不断成熟，并行光缆有着非常广泛的应用前景。所需要的但常规技术不能提供的一种通过在待测并行光缆里模拟传输实际通信协议码型的数据流，并进行环回接收比较的方法以及相应得的测试装置。针对相关技术中对并行光缆的检测难度比较大且检测后的光缆往往仍存在缺陷的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种光纤监测系统。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：一种光纤监测系统，包括若干个远程监测站、监测中心和用户端；各个远程监测站均与监测中心连接；监测中心与用户端连接；所述监测中心包括报警模块、控制器模块、服务器模块和路由器模块；所述报警模块、服务器模块和路由器模块均与控制器模块连接；所述路由器模块与各个远程监测站连接；所述控制器模块与用户端连接；所述远程监测站主要包括监控模块和测试模块，监控模块和测试模块均与监测中心的路由器模块连接；所述测试模块为光时域反射仪。上述方案中，优选的是监控模块使用光标记交换法来实现光纤的监控，为高强度脉冲标记交换方法。上述方案中，优选的是用户端包括显示单元、输入单元和微处理器，显示单元的输出端与微处理器连接，输入单元的输出端与微处理器连接，微处理器与监测中心连接。上述方案中，优选的是用户端还进一步包括报警器，报警器的输入端与微处理器连接。上述方案中，优选的是用户端为手机、平板电脑或PC机。上述方案中，优选的是控制器模块为STM32系列的单片机。本专利技术的优点与效果是：1、本专利技术可以实现光纤故障及故障隐患实时告警定位、声音告警、短信通知维护员，达到紧急式维护效果；2、进一步的，本专利技术可以分析并输出光缆总损耗、光缆衰减率、事件点定位，达到预防式维护效果；3、本专利技术可以实现多种测试功能，具有告警测试、人工点测试、周期性测试，具备自动化远程测试和人工点名远程测试效果；4、本系统适用于要求实现机房光缆集中、自动监控，适用于中心机房、普通机房、无人机房以及其它重要区域。附图说明图1为本专利技术的结构框图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。一种光纤监测系统，如图1所示，包括若干个远程监测站、监测中心和用户端；各个远程监测站均与监测中心连接；监测中心与用户端连接。本系统可以继承多路光反射原理技术，密集型光缆监测时成本优势明显，提高投资者的收益。所述监测中心包括报警模块、控制器模块、服务器模块和路由器模块；所述报警模块、服务器模块和路由器模块均与控制器模块连接；所述路由器模块与各个远程监测站连接；所述控制器模块与用户端连接。所述远程监测站主要包括监控模块和测试模块，监控模块和测试模块均与监测中心的路由器模块连接。所述测试模块为光时域反射仪，光时域反射英文名又称OTDR，其本原理是利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗，当光纤某一点受温度或应力作用时，该点的散射特性将发生变化，因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。OTDR(光学时域反射技术)的基本原理是利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗，当光纤某一点受温度或应力作用时，该点的散射特性将发生变化，因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。d＝(c×t)/2(IOR)在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号(双程)的总时间(两值相乘除以2后就是单程的距离)。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率(IOR)。IOR是由光纤生产商来标明。OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减(损耗/距离)程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。监控模块使用光标记交换法来实现光纤的监控，为高强度脉冲标记交换方法。高强度光标记法中的光包由高速率低强度的有效负载(最高可达40Gbit/s)和同样速率但高强度的包头/光标记构成，两者来自相同的时钟并占有不同的时间段。光标记和负载可以由同一激光器产生，这可通过控制激光器的旁路偏流做到。另外，光标记和有效负载也可先分别由两个不同的激光器产生，然后再将两路光信号通过光耦合器合在一起。非线性光学介质在强场作用下具有Kerr效应或增益非线性效应，利用非线性效应可以实现非线性门控作用，通过非线性门控作用就可以把高低强度不同的光脉冲很好地分离开来。目前使用过的非线性介质有单模光纤和SOA两种，可以用来提出光标记的结构至少有单模光纤的非线性光学环路镜、SOA的非线性光学环路镜以及SOA的FWM3种。非线性光纤环路镜(NOLM)结构简单，用有SOA的NOLM提取光标记只要在非线性光纤环路镜基础上加一SOA即可，这种结构简单，器件的稳定性高，同时信号检出容易，效率较高。直接利用SOA中FWM效应的也可以提取光标记。处理高达数吉比特甚至数十吉比特速率的光标记信号，电子方法不可取，已接近或达到它的处理极限，因此迫切需要一种在光域进行识本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤监测系统，其特征在于：包括若干个远程监测站、监测中心和用户端；各个远程监测站均与监测中心连接；监测中心与用户端连接；所述监测中心包括报警模块、控制器模块、服务器模块和路由器模块；所述报警模块、服务器模块和路由器模块均与控制器模块连接；所述路由器模块与各个远程监测站连接；所述控制器模块与用户端连接；所述远程监测站主要包括监控模块和测试模块，监控模块和测试模块均与监测中心的路由器模块连接；所述测试模块为光时域反射仪。

【技术特征摘要】
1.一种光纤监测系统，其特征在于：包括若干个远程监测站、监测中心和用户端；各个远程监测站均与监测中心连接；监测中心与用户端连接；所述监测中心包括报警模块、控制器模块、服务器模块和路由器模块；所述报警模块、服务器模块和路由器模块均与控制器模块连接；所述路由器模块与各个远程监测站连接；所述控制器模块与用户端连接；所述远程监测站主要包括监控模块和测试模块，监控模块和测试模块均与监测中心的路由器模块连接；所述测试模块为光时域反射仪。2.根据权利要求1所述的一种光纤监测系统，其特征在于：所述监控模块使用光标记交换法来实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃嘉雯，
申请(专利权)人：覃嘉雯，
类型：发明
国别省市：广西,45