CN208079091U - 一种波分复用式光电转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波分复用式光电转换装置，其特征是，包括电源单元、***总线单元、主控单元、码型变换单元、多路选通单元、光电转换单元、告警单元、显示模块、通讯模块、试验开关以及光收发器和电变送器单元。优点：本实用新型通过光口和电口将保护装置与同步数字序列光网络传输设备进行连接，具有故障诊断模式和在线运行两种模式，可以通过外部控制开关进行切换。利用波分复用技术将收发合并为同一根光纤进行传输，可以有效的避免现场由于插拔光口导致接错的情况和实现装置在故障测试过程中收发倒向双向定位问题，装置具有电口切换功能。

Description

一种波分复用式光电转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种波分复用式光电转换装置，属于通信***技术领域。

背景技术

继电保护是保障电网安全和稳定运行的重要一环，继电保护装置除了自身须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求外，还需要传输通道将保护信号准确、迅速传送出去，使故障点在最短时间内被切除，这对传输通道的可靠性提出了很高的要求。在电网运行中，继电保护信号主要是通过复用通道进行传输。复用通道相对于专用光纤，其传输设备和中间通讯节点多，当通道出现误码时，无法及时准确的判断是哪个中间环节出现异常。借助于两侧端接设备上的通道监测功能只能判断单向接收是否正常，而同步数字序列光网络传输设备网管功能记录信息有限，不足以反映通道实时状态信息。故障发生后，需要对光纤通道进行检查和通道实验，常规的诊断方法是借助于误码仪和光功率计，通过分段自环的方法逐一排除，该方法效率低下，且对于瞬时性故障，由于作为通讯链路中间环节的复接装置本身为数据透传设备，无法对数据流进行解包，不能提供通道的信息异常状态统计以及信息记录，测试功能，无法对偶发性的通道故障情况诊断提供有效帮助。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种波分复用式光电转换装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种波分复用式光电转换装置，其特征是，包括电源单元、***总线单元、主控单元、码型变换单元、多路选通单元、光电转换单元、告警单元、显示模块、通讯模块、试验开关以及光收发器和电变送器单元；

所述***总线单元包括地址总线、数据总线、控制总线、供电电源线以及板间通讯SPI总线，用于各单元之间信息交互以及为各单元芯片正常工作供电；

所述通讯模块包括以太网接口，对时接口，485通讯接口，用于与后台进行通讯，上传监控***装置信息以及装置内部授时；

所述主控单元包括运行方式切换单元、信息记录单元、速率切换单元和故障诊断单元；

所述电源模件与***总线单元相连接，用于为各个模件提供电源；

所述光电转换单元、码型变换单元、多路选通单元、告警单元、显示模块和通信模件通过***总线单元与主控单元相连接；

所述码型变换单元与多路选通单元连接；

所述试验开关通过硬件开入的方式与主控单元相连接，用于切换故障诊断模式和在线运行工作方式；

所述光电转换单元包括光收发模块以及信号调理电路，用于将接收到的光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号通过光纤发送出去；

所述码型变换单元与光电转换单元相连接，用于将光电转换单元中通过***总线单元传递过来的电信号转换为适合同步数字序列光网络传输设备接收的标准电口信号；

所述多路选通单元用于电口信号的双端口选择性选通，用于当故障发生在本装置电口侧与同步数字序列光网络传输设备之间，装置通过多路选通单元将信号通过额外通道进行传输；

所述告警单元用于装置内部硬件自检开出告警以及装置工作状态开出告警；

所述波分复用技术用于连接保护装置光口侧和本装置光口侧，致力于构筑光纤信号收发在同一根物理介质光纤通路中传输。

进一步的，所述运行方式切换单元包括正常运行模式和故障诊断模式，通过外部控制开关进行切换。

进一步的，所述故障诊断单元采用正向发送故障诊断帧和反向发送双定位方式定位故障点。

进一步的，所述信息记录单元包括外部存储器、外部掉电检测电路以及低功耗供电回路，用于记录故障发生时刻的装置运行状态以及各个通讯链路上的异常点。

进一步的，所述速率切换单元包括光纤通讯速率切换模块和串口通信速率切换模块，用于光口收发速率调整以及串口速率波特率调整。

进一步的，所述多路选通单元与两路电变送器相连接。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型通过光口和电口将保护装置与同步数字序列光网络传输设备进行连接，具有故障诊断模式和在线运行两种模式，可以通过外部控制开关进行切换。利用波分复用技术将收发合并为同一根光纤进行传输，可以有效的避免现场由于插拔光口导致接错的情况和实现装置在故障测试过程中收发倒向双向定位问题，装置具有电口切换功能，可以实现装置在同步数字序列光网络传输设备单一电口故障时主动切换到第二电口，将本侧故障定位信息传送到对侧。另装置具有故障信息记录和显示功能，可以通过以太网将故障信息上送至后台或者通过装置显示界面进行日志显示，方便进行故障信息的查询和比对。另装置具有掉电信息记录功能，在外部供电出现异常时，可以将异常状态标志位存储到非易失存储器中，做到异常状态不丢失。装置具有速率切换单元，可以调整光口速率和串口通讯波特率。

附图说明

图1为本实用新型一种波分复用式光电转换装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种波分复用式光电转换装置的应用连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种波分复用式光电转换装置，一种波分复用式光电转换装置，包括电源单元、***总线单元、主控单元、码型变换单元、多路选通单元、光电转换单元、告警单元、显示模块、通讯模块、信息记录模块以及光收发器和电变送器单元；

***总线单元包括地址总线、数据总线、控制总线、供电电源线以及板间通讯SPI总线；

通讯模块包括以太网接口，对时接口，485通讯接口；

主控单元包括运行方式切换单元、信息记录单元、速率切换单元和故障诊断单元。

电源模件与***总线单元相连接，用于为各个模件提供电源；

光电转换单元、码型变换单元、多路选通单元、告警单元、显示模块和通信模件通过***总线单元与主控单元相连接。

试验开关通过硬件开入的方式与主控单元相连接。

运行方式切换单元包括正常运行模式和故障诊断模式。

信息记录模块包括外部存储器、外部掉电检测电路以及低功耗供电回路。用于记录故障发生时刻的装置运行状态以及各个通讯链路上的异常点。

速率切换单元包括光纤模件和串口通信接口模件。

故障诊断单元包括故障信息解析记录单元和故障双向定位单元。

光电转换单元包括光纤收发驱动模块和光口编解码器，光纤收发驱动模块与光收发器相连接。

通信模件包括以太网接口，对时接口，485通讯接口，485通信接口包括1个RS485串行通信接口和RS485收发芯片，串口通信接口包括串行接口电路和电平转换电路。RS485收发芯片和RS485串行通信接口依次顺序连接。

多路选通单元与两路电变送器相连接。

利用波分复用技术的光电转换装置可以保证光纤收发物理连接层上的一致性，保证保护装置收发路由一致。在装置处于运行模式下，光电转换装置可以将保护装置发送报文以透明方式传输到对端。在故障诊断模式下，通过对整个通道链路进行注码的方式，如图2所示，即正向数据流上，装置1光纤1发——装置2光纤1收——装置3E1端口1——装置4E1端口1——装置5光纤1发——装置6光纤1收——装置6光纤2发——装置5光纤2收——装置4E1端口1——装置3E1端口1——装置2光纤2发——装置1光纤2收，反方向上，装置1光纤2发——装置2光纤2收——装置3E1端口1——装置4E1端口1——装置5光纤2发——装置6光纤2收——装置6光纤1发——装置5光纤1收——装置4E1端口1——装置3E1端口1——装置2光纤1发——装置1光纤1收，通过双向故障定位方式，可以解决常规判断方式中一旦接收链路出现中断，就无法获取故障点确切信息的问题。

采用本发明的波分复用式光电转换装置有三个益处：一是光口收发借助于波分复用技术,可以在同一根传输介质上完成,有效的减少了光纤线路的铺设,降低工程实施的成本，极大地简化了通讯接口配置方案,方便工程设计和实施；二是不论是现场工程人员还是运维管理人员，对于光纤接口的插接将大大简化,可以有效的减少现场由于人员误操作所造成的通讯链路中断；三是当两侧的保护装置误码和告警时，无需断开光纤通道，借助于装置内部的运行方式切换模块和故障诊断模块，对整个通讯链路进行注码，通过正向发送故障诊断帧和反向发送双定位方式，可以精准定位故障点，大大增加了装置的故障诊断的速度和精度，减少事故处理时间。相比较传统的故障排除方法，必须使用光功率计和误码分析仪，采用分断自环的方式，在线路两侧同时实验，该传统方法排查效率极低，相比较具有通道监测功能的数字复接装置，由于状态识别要建立在数据的接收侧，当通讯链路上出现两个故障点或者故障状态定位帧未被完整接收时，都会出现故障点判断失误，增加额外的工作量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种波分复用式光电转换装置，其特征是，包括电源单元、***总线单元、主控单元、码型变换单元、多路选通单元、光电转换单元、告警单元、显示模块、通讯模块、试验开关以及光收发器和电变送器单元；

所述***总线单元包括地址总线、数据总线、控制总线、供电电源线以及板间通讯SPI总线，用于各单元之间信息交互以及为各单元芯片正常工作供电；

所述通讯模块包括以太网接口，对时接口，485通讯接口，用于与后台进行通讯，上传监控***装置信息以及装置内部授时；

所述主控单元包括运行方式切换单元、信息记录单元、速率切换单元和故障诊断单元；

所述电源模件与***总线单元相连接，用于为各个模件提供电源；

所述光电转换单元、码型变换单元、多路选通单元、告警单元、显示模块和通信模件通过***总线单元与主控单元相连接；

所述码型变换单元与多路选通单元连接；

所述试验开关通过硬件开入的方式与主控单元相连接，用于切换故障诊断模式和在线运行工作方式；

所述光电转换单元包括光收发模块以及信号调理电路，用于将接收到的光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号通过光纤发送出去；

所述码型变换单元与光电转换单元相连接，用于将光电转换单元中通过***总线单元传递过来的电信号转换为适合同步数字序列光网络传输设备接收的标准电口信号；

所述多路选通单元用于电口信号的双端口选择性选通，用于当故障发生在本装置电口侧与同步数字序列光网络传输设备之间，装置通过多路选通单元将信号通过额外通道进行传输；

所述告警单元用于装置内部硬件自检开出告警以及装置工作状态开出告警；

所述波分复用技术用于连接保护装置光口侧和本装置光口侧，致力于构筑光纤信号收发在同一根物理介质光纤通路中传输。

2.根据权利要求1所述的一种波分复用式光电转换装置，其特征是，所述信息记录单元包括外部存储器、外部掉电检测电路以及低功耗供电回路，用于记录故障发生时刻的装置运行状态以及各个通讯链路上的异常点。

3.根据权利要求1所述的一种波分复用式光电转换装置，其特征是，所述速率切换单元包括光纤通讯速率切换模块和串口通信速率切换模块，用于光口收发速率调整以及串口速率波特率调整。

4.根据权利要求1所述的一种波分复用式光电转换装置，其特征是，所述多路选通单元与两路电变送器相连接。