一种光纤通信网络保护电路制造技术

本发明专利技术的一种光纤通信网络保护电路，光信号平均功率计算电路计算出光功率的平均值，有利用避免瞬间的、偶发性异常造成的光开关误动作，所述光信号频率电压转换电路将光频率信号转换为线性的直流电压，所述光开关启动电路计算出预设光功率下限值与光功率平均值的差值，差值信号进入反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3，计算出预设光信号频率下限值与直流电压的差值，差值信号进入反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3，反时限的设置能够快速为主通道判断异常提供依据，与门芯片U3输出逻辑电平再触发光开光在低于正常光功率/光频率允许下限值时将主通道切换到备用通道，提高了判断主通道工作状态正常与否的准确性。

A protection circuit of optical fiber communication network

【技术实现步骤摘要】
一种光纤通信网络保护电路
本专利技术涉及通信网络
，特别是涉及一种光纤通信网络保护电路。
技术介绍
造成光纤通信网络失效的因素很多，如光纤受外力挤压、磨损、光纤活接头接触不良、对端设备光口发光功率严重下降等等，现有主要是根据光功率变化进行的监测、告警信息的自动分析，在光纤折断或损耗变大导致通讯质量下降或通讯中断时，在达到光功率异常值时，通过光开关将工作主通道切换到备用通道，仅根据光功率这一参数判断通道工作状态正常与否无法准确的判定，且光开关切换也需要一个过程，造成不能准确及时切换的问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供一种光纤通信网络保护电路，有效的解决了现有技术通道工作状态不能准确判断以及异常时不能及时切换的问题。其解决的技术方案是，主通道、备用通道、光开关，所述光开关在主通道异常时自动切换到备用通道，确保光纤通信质量，其特征在于，所述光开关的工作状态由光信号平均功率计算电路、光信号频率电压转换电路、光开关启动电路触发控制；所述光信号平均功率计算电路采用PD探针检测光纤传输的光功率，光功率信号依次经运算放大器AR1为核心的增益放大器放大，运算放大器AR2和AR3为核心的平均值电路计算出光功率平均值后，送入光开关启动电路，所述光信号频率电压转换电路采用光电检测器将光纤传输的光信号转换为电信号，电信号经光电耦合器U1转换为电脉冲信号，再经芯片U2、运算放大器AR5为核心的频率电压转换器转换为与电脉冲信号线性的直流电压，送入光开关启动电路，所述光开关启动电路采用三极管Q2、三极管Q3计算出预设光功率下限值与光信号平均功率计算电路输出的光功率平均值的差值，差值信号进入运算放大器AR4为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚1，采用三极管Q4、三极管Q5计算出预设光信号频率下限值与光信号频率电压转换电路计算电路输出的直流电压的差值，差值信号进入运算放大器AR6为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚2，与门芯片U3输出逻辑电平触发光开光将主通道切换到备用通道。本专利技术的有益效果是：通过计算光功率的平均值，再通过反时限比较电路根据光功率衰减的严重程度，进行反时限的与功率下限值（正常光功率允许下限值的96％）比较、判断，光频率信号经转换为直流电压，再通过反时限比较电路根据光频率慢的严重程度，进行反时限的与光频率信号下限值（正常光频率允许下限值的98％）比较、判断，反时限的设置能够快速为主通道判断异常提供依据；与门芯片U3在两个反时限比较电路输出均为高电平时，输出逻辑电平1，再触发光开光将主通道切换到备用通道，提高了判断主通道工作状态正常与否的准确性，并能在低于正常光功率允许下限值和正常光频率允许下限值时，光开关动作及时的切换到备用通道。附图说明图1为本专利技术的平均功率计算电路原理图。图2为本专利技术的光信号频率电压转换电路原理图。图3为本专利技术的光开关启动电路原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。一种光纤通信网络保护电路，主通道、备用通道、光开关，所述光开关在主通道异常时自动切换到备用通道，确保光纤通信质量，所述光开关的工作状态由光信号平均功率计算电路、光信号频率电压转换电路、光开关启动电路触发控制；所述光信号平均功率计算电路采用PD探针检测光纤传输的光功率，光功率信号依次经运算放大器AR1为核心的增益放大器放大，运算放大器AR2和AR3为核心的平均值电路计算出光功率平均值后，送入光开关启动电路，计算出一段时长的光功率信号波形的平均值，有利用避免瞬间的、偶发性异常造成的光开关误动作，所述光信号频率电压转换电路采用光电检测器将光纤传输的光信号转换为电信号，电信号经光电耦合器U1转换为电脉冲信号，再经芯片U2、运算放大器AR5为核心的频率电压转换器转换为与电脉冲信号线性的直流电压，送入光开关启动电路，所述光开关启动电路采用三极管Q2、三极管Q3计算出预设光功率下限值与光信号平均功率计算电路输出的光功率平均值的差值，差值信号进入反时限比较电路，根据光功率衰减的严重程度，进行反时限的与光功率下限值比较、判断，正常时也即高于光功率允许下限值时，输出低电平，否则输出高电平，到与门芯片U3的引脚1，采用三极管Q4、三极管Q5计算出预设光信号频率下限值与光信号频率电压转换电路计算电路输出的直流电压的差值，差值信号进入反时限比较电路，根据光频率慢的严重程度，进行反时限的与光频率信号下限值比较、判断，反时限的设置能够快速为主通道判断异常提供依据，正常时也即高于光频率信号下限值时，输出低电平，否则输出高电平，到与门芯片U3的引脚2，与门芯片U3在均为高电平时输出逻辑电平1，再触发光开光将主通道切换到备用通道，提高了判断主通道工作状态正常与否的准确性。在上述方案的基础上，所述光信号平均功率计算电路采用PD探针检测光纤传输的光功率，光功率信号波形首先经运算放大器AR1、三极管Q1、电容C5、接地电容C5组成的增益放大器放大，其中三极管Q1的基极和集电极连接在一起，作二极管用，与电容C5并联连到运算放大器AR1的反馈回路，起限幅作用，放大后信号进入运算放大器AR2和AR3、电阻R10-电阻R16、二极管D3和D4、电解电容E2和E3组成的平均值电路计算出光功率平均值后，送入光开关启动电路，计算出一段时长的光功率信号波形的平均值，有利用避免瞬间的、偶发性异常造成的光开关误动作，其中运算放大器AR2、电阻R10-电阻R14、二极管D3和D4组成全波整流器，运算放大器AR3、电阻R14-电阻R16、电解电容E3组成均值滤波器，包括PD探针，PD探针的阴极分别连接运算放大器AR1的反相输入端、三极管Q1的集电极和基极、电容C5的一端，PD探针的阳极和运算放大器AR1的同相输入端连接地，运算放大器AR1的输出端分别连接三极管Q1的发射极、电容C5的另一端、接地电容C6的一端、电解电容E2的正极，电解电容E2的负极分别连接电阻R10的一端、电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R13的一端、二极管D3的负极，运算放大器AR2的同相输入端通过电阻R12连接地，运算放大器AR2的输出端分别连接二极管D3的正极、二极管D4的负极，二极管D4的正极连接电阻R13的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、电阻R10的另一端、电阻R16的一端、电解电容E3的正极，运算放大器AR3的同相输入端通过电阻R15连接地，运算放大器AR3的输出端分别连接电阻R16的另一端、电解电容E3的负极，运算放大器AR3的输出端为光信号平均功率计算电路的输出信号。在上述方案的基础上，所述光信号频率电压转换电路采用光电检测器GD1将光纤传输的光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤通信网络保护电路，主通道、备用通道、光开关，所述光开关在主通道异常时自动切换到备用通道，确保光纤通信质量，其特征在于，所述光开关的工作状态由光信号平均功率计算电路、光信号频率电压转换电路、光开关启动电路触发控制；/n所述光信号平均功率计算电路采用PD探针检测光纤传输的光功率，光功率信号依次经运算放大器AR1为核心的增益放大器放大，运算放大器AR2和AR3为核心的平均值电路计算出光功率平均值后，送入光开关启动电路，所述光信号频率电压转换电路采用光电检测器将光纤传输的光信号转换为电信号，电信号经光电耦合器U1转换为电脉冲信号，再经芯片U2、运算放大器AR5为核心的频率电压转换器转换为与电脉冲信号线性的直流电压，送入光开关启动电路，所述光开关启动电路采用三极管Q2、三极管Q3计算出预设光功率下限值与光信号平均功率计算电路输出的光功率平均值的差值，差值信号进入运算放大器AR4为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚1，采用三极管Q4、三极管Q5计算出预设光信号频率下限值与光信号频率电压转换电路计算电路输出的直流电压的差值，差值信号进入运算放大器AR6为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚2，与门芯片U3输出逻辑电平触发光开光将主通道切换到备用通道。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光纤通信网络保护电路，主通道、备用通道、光开关，所述光开关在主通道异常时自动切换到备用通道，确保光纤通信质量，其特征在于，所述光开关的工作状态由光信号平均功率计算电路、光信号频率电压转换电路、光开关启动电路触发控制；
所述光信号平均功率计算电路采用PD探针检测光纤传输的光功率，光功率信号依次经运算放大器AR1为核心的增益放大器放大，运算放大器AR2和AR3为核心的平均值电路计算出光功率平均值后，送入光开关启动电路，所述光信号频率电压转换电路采用光电检测器将光纤传输的光信号转换为电信号，电信号经光电耦合器U1转换为电脉冲信号，再经芯片U2、运算放大器AR5为核心的频率电压转换器转换为与电脉冲信号线性的直流电压，送入光开关启动电路，所述光开关启动电路采用三极管Q2、三极管Q3计算出预设光功率下限值与光信号平均功率计算电路输出的光功率平均值的差值，差值信号进入运算放大器AR4为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚1，采用三极管Q4、三极管Q5计算出预设光信号频率下限值与光信号频率电压转换电路计算电路输出的直流电压的差值，差值信号进入运算放大器AR6为核心的反时限比较电路判断，输出高低电平到与门芯片U3的引脚2，与门芯片U3输出逻辑电平触发光开光将主通道切换到备用通道。


2.如权利要求1所述一种光纤通信网络保护电路，其特征在于，所述光信号平均功率计算电路包括PD探针，PD探针的阴极分别连接运算放大器AR1的反相输入端、三极管Q1的集电极和基极、电容C5的一端，PD探针的阳极和运算放大器AR1的同相输入端连接地，运算放大器AR1的输出端分别连接三极管Q1的发射极、电容C5的另一端、接地电容C6的一端、电解电容E2的正极，电解电容E2的负极分别连接电阻R10的一端、电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R13的一端、二极管D3的负极，运算放大器AR2的同相输入端通过电阻R12连接地，运算放大器AR2的输出端分别连接二极管D3的正极、二极管D4的负极，二极管D4的正极连接电阻R13的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、电阻R10的另一端、电阻R16的一端、电解电容E3的正极，运算放大器AR3的同相输入端通过电阻R15连接地，运算放大器AR3的输出端分别连接电阻R16的另一端、电解电容E3的负极，运算放大器AR3的输出端为光信号平均功率计算电路的输出信号。


3.如权利要求1所述一种光纤通信网络保护电路，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒新建，张勇，王春迎，安致嫄，秦晓阳，董凯丽，王雷，盛磊，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司信息通信公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41