本發(fā)明涉及光纖領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)是涉及一種光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了很多如P2P點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)點(diǎn)播，高清互聯(lián)網(wǎng)視頻點(diǎn)播以及實(shí)時(shí)海量電子商務(wù)數(shù)據(jù)處理等等新業(yè)務(wù)，為了滿(mǎn)足這些業(yè)務(wù)日益發(fā)展的需求，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的帶寬要求也越來(lái)越高。越來(lái)越多的通信設(shè)備制造商采用并行處理以及集群互聯(lián)等方式來(lái)解決原來(lái)單個(gè)機(jī)框處理能力不足帶來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)帶寬限制問(wèn)題。以處于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜诵墓?jié)點(diǎn)的高端路由器為例，通常采用的單機(jī)框系統(tǒng)由于單板機(jī)械尺寸的限制，無(wú)法提供更多的接口數(shù)量，更高速率的單端口線卡由于標(biāo)準(zhǔn)尚未正式定稿等原因未得到規(guī)模商用。因此部分高端設(shè)備商轉(zhuǎn)向研發(fā)集群互聯(lián)的路由器群來(lái)代替原來(lái)的單框路由器來(lái)滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)帶寬需求越來(lái)越大的需求。

現(xiàn)在很多的光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)中只是從物理信號(hào)的角度來(lái)檢測(cè)光纖，而放到通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中不一定能滿(mǎn)足相關(guān)協(xié)議要求的諸如誤碼率等要求。對(duì)并行光纜來(lái)說(shuō)檢測(cè)難度相對(duì)單根光纖更大，目前并行光纜檢測(cè)領(lǐng)域基本處于空白狀態(tài)。但是隨著后續(xù)高速并行光互聯(lián)技術(shù)的不斷成熟，并行光纜有著非常廣泛的應(yīng)用前景。所需要的但常規(guī)技術(shù)不能提供的一種通過(guò)在待測(cè)并行光纜里模擬傳輸實(shí)際通信協(xié)議碼型的數(shù)據(jù)流，并進(jìn)行環(huán)回接收比較的方法以及相應(yīng)得的測(cè)試裝置。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)并行光纜的檢測(cè)難度比較大且檢測(cè)后的光纜往往仍存在缺陷的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題：

一種光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)中心和用戶(hù)端；各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站均與監(jiān)測(cè)中心連接；監(jiān)測(cè)中心與用戶(hù)端連接；

所述監(jiān)測(cè)中心包括報(bào)警模塊、控制器模塊、服務(wù)器模塊和路由器模塊；所述報(bào)警模塊、服務(wù)器模塊和路由器模塊均與控制器模塊連接；所述路由器模塊與各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站連接；所述控制器模塊與用戶(hù)端連接；

所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站主要包括監(jiān)控模塊和測(cè)試模塊，監(jiān)控模塊和測(cè)試模塊均與監(jiān)測(cè)中心的路由器模塊連接；

所述測(cè)試模塊為光時(shí)域反射儀。

上述方案中，優(yōu)選的是監(jiān)控模塊使用光標(biāo)記交換法來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖的監(jiān)控，為高強(qiáng)度脈沖標(biāo)記交換方法。

上述方案中，優(yōu)選的是用戶(hù)端包括顯示單元、輸入單元和微處理器，顯示單元的輸出端與微處理器連接，輸入單元的輸出端與微處理器連接，微處理器與監(jiān)測(cè)中心連接。

上述方案中，優(yōu)選的是用戶(hù)端還進(jìn)一步包括報(bào)警器，報(bào)警器的輸入端與微處理器連接。

上述方案中，優(yōu)選的是用戶(hù)端為手機(jī)、平板電腦或PC機(jī)。

上述方案中，優(yōu)選的是控制器模塊為STM32系列的單片機(jī)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

1、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)光纖故障及故障隱患實(shí)時(shí)告警定位、聲音告警、短信通知維護(hù)員，達(dá)到緊急式維護(hù)效果；

2、進(jìn)一步的，本發(fā)明可以分析并輸出光纜總損耗、光纜衰減率、事件點(diǎn)定位，達(dá)到預(yù)防式維護(hù)效果；

3、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多種測(cè)試功能，具有告警測(cè)試、人工點(diǎn)測(cè)試、周期性測(cè)試，具備自動(dòng)化遠(yuǎn)程測(cè)試和人工點(diǎn)名遠(yuǎn)程測(cè)試效果；

4、本系統(tǒng)適用于要求實(shí)現(xiàn)機(jī)房光纜集中、自動(dòng)監(jiān)控，適用于中心機(jī)房、普通機(jī)房、無(wú)人機(jī)房以及其它重要區(qū)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，包括若干個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)中心和用戶(hù)端；各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站均與監(jiān)測(cè)中心連接；監(jiān)測(cè)中心與用戶(hù)端連接。本系統(tǒng)可以繼承多路光反射原理技術(shù)，密集型光纜監(jiān)測(cè)時(shí)成本優(yōu)勢(shì)明顯，提高投資者的收益。

所述監(jiān)測(cè)中心包括報(bào)警模塊、控制器模塊、服務(wù)器模塊和路由器模塊；所述報(bào)警模塊、服務(wù)器模塊和路由器模塊均與控制器模塊連接；所述路由器模塊與各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站連接；所述控制器模塊與用戶(hù)端連接。

所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站主要包括監(jiān)控模塊和測(cè)試模塊，監(jiān)控模塊和測(cè)試模塊均與監(jiān)測(cè)中心的路由器模塊連接。

所述測(cè)試模塊為光時(shí)域反射儀，光時(shí)域反射英文名又稱(chēng)OTDR，其本原理是利用分析光纖中后向散射光或前向散射光的方法測(cè)量因散射、吸收等原因產(chǎn)生的光纖傳輸損耗和各種結(jié)構(gòu)缺陷引起的結(jié)構(gòu)性損耗，當(dāng)光纖某一點(diǎn)受溫度或應(yīng)力作用時(shí)，該點(diǎn)的散射特性將發(fā)生變化，因此通過(guò)顯示損耗與光纖長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)檢測(cè)外界信號(hào)分布于傳感光纖上的擾動(dòng)信息。

OTDR(光學(xué)時(shí)域反射技術(shù))的基本原理是利用分析光纖中后向散射光或前向散射光的方法測(cè)量因散射、吸收等原因產(chǎn)生的光纖傳輸損耗和各種結(jié)構(gòu)缺陷引起的結(jié)構(gòu)性損耗，當(dāng)光纖某一點(diǎn)受溫度或應(yīng)力作用時(shí)，該點(diǎn)的散射特性將發(fā)生變化，因此通過(guò)顯示損耗與光纖長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)檢測(cè)外界信號(hào)分布于傳感光纖上的擾動(dòng)信息。

OTDR測(cè)試是通過(guò)發(fā)射光脈沖到光纖內(nèi),然后在OTDR端口接收返回的信息來(lái)進(jìn)行。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，會(huì)由于光纖本身的性質(zhì)，連接器，接合點(diǎn)，彎曲或其它類(lèi)似的事件而產(chǎn)生散射，反射。其中一部分的散射和反射就會(huì)返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測(cè)器來(lái)測(cè)量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時(shí)間或曲線片斷。從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計(jì)算出距離。以下的公式就說(shuō)明了OTDR是如何測(cè)量距離的。

d＝(c×t)/2(IOR)

在這個(gè)公式里，c是光在真空中的速度，而t是信號(hào)發(fā)射后到接收到信號(hào)(雙程)的總時(shí)間(兩值相乘除以2后就是單程的距離)。因?yàn)楣庠诓Ａе幸仍谡婵罩械乃俣嚷?，所以為了精確地測(cè)量距離，被測(cè)的光纖必須要指明折射率(IOR)。IOR是由光纖生產(chǎn)商來(lái)標(biāo)明。

OTDR使用瑞利散射和菲涅爾反射來(lái)表征光纖的特性。瑞利散射是由于光信號(hào)沿著光纖產(chǎn)生無(wú)規(guī)律的散射而形成。OTDR就測(cè)量回到OTDR端口的一部分散射光。這些背向散射信號(hào)就表明了由光纖而導(dǎo)致的衰減(損耗/距離)程度。形成的軌跡是一條向下的曲線，它說(shuō)明了背向散射的功率不斷減小，這是由于經(jīng)過(guò)一段距離的傳輸后發(fā)射和背向散射的信號(hào)都有所損耗。

給定了光纖參數(shù)后，瑞利散射的功率就可以標(biāo)明出來(lái)，如果波長(zhǎng)已知，它就與信號(hào)的脈沖寬度成比例：脈沖寬度越長(zhǎng)，背向散射功率就越強(qiáng)。瑞利散射的功率還與發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)較短則功率較強(qiáng)。也就是說(shuō)用1310nm信號(hào)產(chǎn)生的軌跡會(huì)比1550nm信號(hào)所產(chǎn)生的軌跡的瑞利背向散射要高。

監(jiān)控模塊使用光標(biāo)記交換法來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖的監(jiān)控，為高強(qiáng)度脈沖標(biāo)記交換方法。高強(qiáng)度光標(biāo)記法中的光包由高速率低強(qiáng)度的有效負(fù)載(最高可達(dá)40Gbit/s)和同樣速率但高強(qiáng)度的包頭/光標(biāo)記構(gòu)成，兩者來(lái)自相同的時(shí)鐘并占有不同的時(shí)間段。光標(biāo)記和負(fù)載可以由同一激光器產(chǎn)生，這可通過(guò)控制激光器的旁路偏流做到。另外，光標(biāo)記和有效負(fù)載也可先分別由兩個(gè)不同的激光器產(chǎn)生，然后再將兩路光信號(hào)通過(guò)光耦合器合在一起。

非線性光學(xué)介質(zhì)在強(qiáng)場(chǎng)作用下具有Kerr效應(yīng)或增益非線性效應(yīng)，利用非線性效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)非線性門(mén)控作用，通過(guò)非線性門(mén)控作用就可以把高低強(qiáng)度不同的光脈沖很好地分離開(kāi)來(lái)。目前使用過(guò)的非線性介質(zhì)有單模光纖和SOA兩種，可以用來(lái)提出光標(biāo)記的結(jié)構(gòu)至少有單模光纖的非線性光學(xué)環(huán)路鏡、SOA的非線性光學(xué)環(huán)路鏡以及SOA的FWM 3種。非線性光纖環(huán)路鏡(NOLM)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用有SOA的NOLM提取光標(biāo)記只要在非線性光纖環(huán)路鏡基礎(chǔ)上加一SOA即可，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件的穩(wěn)定性高，同時(shí)信號(hào)檢出容易，效率較高。直接利用SOA中FWM效應(yīng)的也可以提取光標(biāo)記。處理高達(dá)數(shù)吉比特甚至數(shù)十吉比特速率的光標(biāo)記信號(hào)，電子方法不可取，已接近或達(dá)到它的處理極限，因此迫切需要一種在光域進(jìn)行識(shí)別和處理的方法，即全光的光標(biāo)記識(shí)別技術(shù)。SOA作為邏輯處理器作可以實(shí)現(xiàn)光標(biāo)記的識(shí)別，但有一定的難度。

用戶(hù)端包括顯示單元、輸入單元和微處理器，顯示單元的輸出端與微處理器連接，輸入單元的輸出端與微處理器連接，微處理器與監(jiān)測(cè)中心連接。用戶(hù)端好包括報(bào)警器，報(bào)警器的輸入端與微處理器連接。用戶(hù)端為手機(jī)、平板電腦或PC機(jī)。方便用戶(hù)在移動(dòng)過(guò)程中對(duì)光纖系統(tǒng)的監(jiān)控。

以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。