[發明專利]光纖通信設備及電力通信網故障診斷方法

有效

• 申請號: 202110314560.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113285750B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 張歆;王延祥;郝戰;王瑞琪;范德勝;陳少達;陸飛飛;唐杰杰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 呂露;楊超

1.一種光纖通信設備，應用于電力通信網中，其特征在于，所述光纖通信設備至少包括管理單元及與之連接的光模塊，所述光模塊包括控制器、光發射組件、激光器驅動單元、取樣電阻、模數轉換單元，其中：

所述光發射組件包括激光器、光電二極管、三端口環形器，所述三端口環形器的第一端口與激光器對接，第二端口用于與傳輸光纖對接，第三端口與光電二極管對接，所述三端口環形器用于允許激光器產生的光信號從第一端口射入從第二端口輸出，還用于允許第二端口輸入的光信號從第三端口輸出經光電二極管轉換為反射光電流；

所述激光器驅動單元分別與所述激光器、控制器連接；

所述取樣電阻的一端與所述光電二極管連接，另一端接地，用于將光電二極管輸出的所述反射光電流轉換為反射模擬電壓信號；

所述模數轉換單元的輸入端與所述光電二極管連接，輸出端與所述控制器連接，用于將所述反射模擬電壓信號轉換為反射數字電壓信號輸出給控制器；

所述控制器用于控制激光器驅動單元工作以驅動所述激光器發送光信號；還用于根據接收的模數轉換單元發送的反射數字電壓信號判斷與光纖通信設備連接的傳輸光纖存在故障，并將故障判斷結果發送給所述管理單元。

2.如權利要求1所述的光纖通信設備，其特征在于，所述光模塊還包括光接收組件、限幅放大器，所述光接收組件與限幅放大器連接，所述限幅放大器與控制器連接，所述控制器還用于當接收的模數轉換單元發送的反射數字電壓信號滿足預設第一閾值時，通過其發送使能引腳產生高低電平序列，經激光器驅動單元、光發射組件將此高低電平序列轉換為代表測試信號的有無光序列發送給遠端通信設備，若在預設時間內控制器的信號丟失告警能接收到來自限幅放大器的反饋信號，則判斷光纖存在折彎，否則判斷傳輸光纖斷裂。

3.如權利要求2所述的光纖通信設備，其特征在于，所述管理單元還用于按預設規則控制控制器的發送使能引腳產生高低電平。

4.如權利要求1至3任一所述的光纖通信設備，其特征在于，所述控制器還用于當接收的模數轉換單元發送的反射數字電壓信號滿足預設第一閾值時，控制激光器驅動單元停止工作，獲取激光器驅動單元停止工作時間及接收數轉換單元發送的反射數字電壓信號的末次時間，按預設公式計算光纖故障位置，所述預設公式為：

d＝(c×(t2-t1))/2n

其中，c是光信號在真空中的速度，t1是激光器驅動單元停止工作時間，t2是接收的模數轉換單元發送的反射數字電壓信號的末次時間，n是光纖的折射率。

5.如權利要求4所述的光纖通信設備，其特征在于，所述三端口環形器包括第一偏振分光棱鏡組件、第二偏振分光棱鏡組件、法拉第電磁旋轉鏡、波片，其中：

第一偏振分光棱鏡組件用于對從第一端口入射的光信號進行偏振分光，或對從第二端口入射的經第二偏振分光棱鏡組件、波片、法拉第電磁旋轉鏡旋轉后的偏振分光進行偏振合光；

所述法拉第電磁旋轉鏡用于將通過的光信號的偏振方向正向旋轉45度；

所述波片用于將正向通過的光信號的偏振方向正向旋轉45度，將反向通過的光信號的偏振方向反向旋轉45度；

所述第二偏振分光棱鏡組件用于對經法拉第電磁旋轉鏡、波片旋轉后的偏振分光進行偏振合光，或對從第二端口入射的光信號進行偏振分光。

6.如權利要求5所述的光纖通信設備，其特征在于，所述第一偏振分光棱鏡組件包括第一偏振分束器、第一棱鏡，所述第二偏振分光棱鏡組件包括第二偏振分束器、第二棱鏡，第一偏振分束器分別與第一端口、第三端口連接，第二偏振分束器與第二端口連接。

7.一種電力通信網故障診斷方法，應用于如權利要求 1所述的光纖通信設備，包括以下步驟：

控制器接收模數轉換單元發送的反射數字電壓信號，當所述反射數字電壓信號達到第一閾值時，判斷電力通信網中的傳輸光纖存在故障，并將故障判斷結果發送給管理單元。