CN103647602B - 光纤信号传输故障自动识别方法 - Google Patents
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Abstract
一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片和逻辑处理芯片；逻辑处理芯片检测Serdes芯片状态引脚输出端判断***是否工作正常；Serdes芯片状态引脚输出端设置电平差值放大单元电路；逻辑处理芯片检测电平差值放大单元电路的输出电平；电平差值放大单元电路输出为低电平；计时器计时，超过设定时间；确定为光纤链路故障；电平差值放大单元电路输出为高电平；计时器计时，超过设定时间；确定为***电源故障。本发明光纤信号传输故障自动识别方法，智能化判断故障发生点是***电源故障还是光纤链路故障，将有效缩短光纤或光缆***的施工周期，降低设备调试和维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及光通讯和光传输领域，具体的说，是涉及一种光纤信号传输故障自动识别方法。
背景技术
***是利用电光转换和光电转换原理，通过光缆远距离传输信号的电子传输设备。其主要作用是将各种电信号（视频信号、音频信号、控制信号、开关量信号）先转变为光信号，通过光纤或光缆远距离传输后，再还原为电信号输出。作为远距离传输设备，它用价格低廉的光纤或光缆替代线缆，不但信号质量好，抗干扰性强，传输成本也大大降低。
随着光通讯技术的快速发展，光纤或光缆远距离传输技术已经非常成熟，但是在***调试和检修时，面临一个重要问题：***的线路太长，检修起来难度很大，如果***能智能化判断故障，自动判断故障原因，将有效降低施工、调试和维护成本。
光传输***：主要由电信号源（摄像机、球机、麦克风、话筒……）、线缆（将电信号引入***或将电信号从***引出）、***、电源、光纤或光缆、电信号接收设备（监视器、矩阵、音响、耳机、报警器……）组成；
***：由前端机、局端机及附属配件（电源，信源接头等）组成（如图1所示）；
前端机：光传输***的前端部分，是激光的源头，将电信号转变为光信号，导入光纤或光缆；
局端机：光传输***的末端部分，用于接收前端机通过光纤或光缆传过来的激光，并从中解析出信号，转变为电信号输出。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种智能化判断故障发生点是***电源故障还是光纤链路故障的光纤信号传输故障自动识别方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片、光模块和逻辑处理芯片；
***首先实时检测是否工作正常；
***工作正常再次检测；
***工作出现故障；***发出故障信息；
光模块状态引脚输出端设置电平差值放大单元电路；
逻辑处理芯片检测电平差值放大单元电路的输出电平；
根据电平差值放大单元电路输出电平值确定***工作状态；
电平差值放大单元电路输出为低电平；计时器计时，超过设定时间；确定为光纤链路故障；
电平差值放大单元电路输出为高电平；计时器计时，超过设定时间；确定为***电源故障。
电平差值放大单元电路对于5V供电的光模块，状态引脚与3.5V固定电平比较；
状态引脚低于3.5V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于3.5V比较器的输出端输出5V高电平。
采用3.3V供电的光模块供电；状态引脚与2V固定电平比较；
状态引脚低于2V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于2V比较器的输出端输出5V高电平。
一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片、光模块和逻辑处理芯片；
***实时检测***的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平为高电平；计数时计时；
***逻辑处理芯片实时检测光模块状态引脚输出信号的电平；
比较Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值大于20ms，确定为***前端机电源故障；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值小于20ms，确定为光纤链路故障。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明光纤信号传输故障自动识别方法，智能化判断故障发生点是***电源故障还是光纤链路故障，将有效缩短光纤或光缆***的施工周期，降低设备调试和维护成本。
附图说明
图1是***信号传输示意图；
图2是前端机电路连接示意图；
图3是前端机光模块电源和其他电路电源隔离示意图；
图4是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的第一实施例原理示意图；
图5是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的第一实施例的电平差值放大单元电路示意图；
图6是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的第二实施例的电平差值放大单元电路示意图；
图7是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的***的电源隔离和分压电路示意图；
图8是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的前端机逻辑判断示意图；
图9是本发明光纤信号传输故障自动识别方法的局端机逻辑判断示意图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
附图1-9可知，一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片和逻辑处理芯片；
***首先实时检测是否工作正常；
***工作正常再次检测；
***工作出现故障；***发出故障信息；
光模块状态引脚（SD引脚）输出端设置电平差值放大单元电路；
逻辑处理芯片检测电平差值放大单元电路的输出电平；
根据电平差值放大单元电路输出电平值确定***工作状态；
电平差值放大单元电路输出为低电平；计时器计时，超过设定时间；确定为光纤链路故障；
电平差值放大单元电路输出为高电平；计时器计时，超过设定时间；确定为***电源故障。
电平差值放大单元电路对于5V供电的光模块，状态引脚与3.5V固定电平比较；
状态引脚低于3.5V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于3.5V比较器的输出端输出5V高电平。
采用3.3V供电的光模块供电；状态引脚与2V固定电平比较；
状态引脚低于2V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于2V比较器的输出端输出5V高电平。
一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片和逻辑处理芯片；
***实时检测***的局端机的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平；
***的局端机的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平为高电平；计数时计时；
***实时检测光模块状态引脚输出信号的电平；
Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚（SD引脚）输出信号的延时差值；
***的前端机和局端机都设置有Serdes芯片，用于收、发信号配对使用；
***的局端机的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚（SD引脚）输出信号的延时差值大于20ms，确定为***前端机电源故障；
***的局端机的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚（SD引脚）输出信号的延时差值小于20ms，确定为光纤链路故障。
Serdes芯片中文名称：并行转串行数据编码专用芯片；此芯片用于前端机，无LOCK管脚；串行转并行数据解码专用芯片；此芯片用于局端机，有LOCK管脚。
本发明光纤信号传输故障自动识别方法，智能化判断故障发生点是***电源故障还是光纤链路故障，将有效缩短光纤或光缆***的施工周期，降低设备调试和维护成本。
如图2所示，前端机的设计主要在光模块电源要和其他电路的电源隔离，并在光模块电源处增加储电器件，如容值较大的电容、充电电池等。保证在前端机断电的时候，光模块是最后一个停止工作，保证局端机的SD脚的电平跳变明显迟于***本身链路判断。电源隔离的方法如图3所示：+3.3V_OPT是给光模块供电，+3.3V_OTHER是给其他电路供电，包括Serdes芯片。E10和EC11是法拉电容，也可以通充电电池替代。
前端机的设计主要在电源输入处，用1个二极管对***电源进行隔离，隔离后输出的电压为U2，同时用电阻对输入电源进行分压U1，被隔离的电源处增加储电器件，如容值较大的电容、充电电池等。
将电源分压U1输入到比较器电路的﹢端中，将隔离后的电源U2输入到比较器电路的﹣端中，比较器的输出端引入到逻辑芯片。搭建成一个用逻辑芯片实时监控电源状态的电路。如果电源输入正常，主控芯片识别到高电平，如果电源断开，识别为低电平。
被隔离的电源处增加储电器件保证前端机在断电之前，光模块和主控芯片可识别到分支电路的电平变化，并发送给局端机后才停止工作。
作为***，本身有一个链路是否连接好的判断机制（通过Serdes的状态管脚判断，请参考方式一中“Serdes状态引脚（状态管脚）特征”），用于向用户指示***是否运行正常。在此基础上，当***正常通讯以后，局端机实时检测前端机发来的电源电平变化信号，如果是低电平，则表明前端机的电源发生故障；如果前端机发来的电源是高电平，而且链路工作不正常，则表明是光纤链路故障。
当***正常工作之后，判断生效：局端机实时检测前端机发来的电源电平变化信号，如果是低电平，则表明前端机的电源发生故障；如果前端机发来的电源是高电平，而且链路工作不正常，则表明是光纤链路故障。
根据器件手册和实际测量，光模块的SD引脚在光纤链路正常，且收发光正常的前提下，依据从光波中有没有解析出信号，电平有0.7左右的差别：电源为3.3V的光模块，接收不到信号时，电平为1.6V，接收到信号时，电平为2.47V；电源为5V的光模块，接收不到信号时，电平为3.2V，接收到信号时，电平为3.9V。这个重要特性，可作为被动状态识别的主要依据。
Claims (4)
1.一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片、光模块和逻辑处理芯片；
***首先实时检测是否工作正常；
***工作正常再次检测；
***工作出现故障；***发出故障信息；
其特征在于：
光模块状态引脚输出端设置电平差值放大单元电路；
逻辑处理芯片检测电平差值放大单元电路的输出电平；
根据电平差值放大单元电路输出电平值确定***工作状态；
电平差值放大单元电路输出为低电平；计时器计时，超过设定时间；确定为光纤链路故障；
电平差值放大单元电路输出为高电平；计时器计时，超过设定时间；确定为***电源故障。
2.根据权利要求1所述光纤信号传输故障自动识别方法，其特征在于：电平差值放大单元电路对于5V供电的光模块，状态引脚与3.5V固定电平比较；
状态引脚低于3.5V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于3.5V比较器的输出端输出5V高电平。
3.根据权利要求1所述光纤信号传输故障自动识别方法，其特征在于：采用3.3V供电的光模块供电；状态引脚与2V固定电平比较；
状态引脚低于2V，比较器的输出端输出0V低电平，状态引脚高于2V比较器的输出端输出5V高电平。
4.一种光纤信号传输故障自动识别方法，***包括Serdes芯片、光模块和逻辑处理芯片；
***实时检测***的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号的电平为高电平；计数时计时；
***逻辑处理芯片实时检测光模块状态引脚输出信号的电平；
比较Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值大于20ms，确定为***前端机电源故障；
***的Serdes芯片状态引脚输出信号与光模块状态引脚输出信号的延时差值小于20ms，确定为光纤链路故障。
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