[發明專利]一種光傳輸設備的健康監測及故障診斷方法

有效

• 申請號: 202111508890.3
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN113904719B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張雨濛;馮旭祥;張洪群;李亞林;牛童瑤;李凡;李安;施勝浦;何元春;熊平戩
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

本發明提供了一種光傳輸設備的健康監測及故障診斷方法，包括：步驟1、建立健康監測點，采集光傳輸設備內部各可更換模塊的狀態，用于形成狀態信息庫；步驟2、基于建立的健康監測點，建立光傳輸設備的故障分析模型，定位各模塊故障，分析導致故障的原因；步驟3、進行設備全生命周期管理，對光傳輸設備各模塊的更換、維護、維修記錄進行追蹤，并提供維護維修決策建議。本發明的方法快速、有效，方便運行人員實時了解設備健康狀態，及時定位故障信息，為數據接收系統的運行提供高效便捷的故障定位手段，保障系統的可靠運行。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，具體為一種光傳輸設備的健康監測及故障診斷方法。

背景技術

光傳輸設備用于地面數據接收站的長距離信號傳輸，可傳輸單路/多路射頻信號。光傳輸設備一般包括光發射組件、光接收組件和傳輸光纖。光發射組件將射頻信號轉換為光信號，光接收組件將光發射組件發送的光信號轉換為相應的射頻信號。而傳輸光纖則作為傳輸介質。相較于射頻電纜傳輸，光傳輸設備的引入可實現射頻信號的遠距離、低損耗傳輸，被廣泛應用于衛星地面站、航天發射場等系統中。因此，光傳輸設備是數據接收系統不可或缺的一環，當其出現故障時，可能會直接造成任務失敗。

近年來地面數據接收站規模日益龐大，系統復雜程度日益提升。對于設備維修維護的要求也逐步提高。光傳輸設備作為信道系統的專用設備，專業性高，使用體量大。面對數量龐大的設備群，在實際運行中往往不能及時獲取故障信息和定位，造成維修維護的時效性降低。此外，光傳輸設備缺乏獨立的監測手段，對故障的定位造成一定難度。

基于上述需求，迫切需要對光傳輸設備建立一種健康狀態檢測和故障診斷和定位的方法，便于運行人員實時了解設備健康狀態，及時定位故障信息，為維護維修提供極大的便利性。

發明內容

針對上述背景技術的不足，本發明提供了一種光傳輸設備的健康監測及故障診斷方法，使光傳輸設備具有實時檢測故障、定位故障原因等能力，有效解決了背景技術提出的問題。

本發明的技術方案為：一種光傳輸設備的健康監測及故障診斷方法，包括如下步驟：

步驟1、建立健康監測點，采集光傳輸設備內部各可更換模塊的狀態，用于形成狀態信息庫，所述光傳輸設備包括光發射組件、光接收組件和傳輸光纖；

步驟2、基于建立的健康監測點，建立光傳輸設備的故障分析模型，定位各模塊故障，分析導致故障的原因；

步驟3、進行設備全生命周期管理，對光傳輸設備各模塊的更換、維護、維修記錄進行追蹤，并提供維護維修決策建議。

進一步的，所述步驟1中，建立健康監測點，包括在光發射組件和光接收組件上建立健康監測點，具體的：

a. 光發射組件的健康監測點包括其上的電源模塊、射頻模塊、發射光模塊；

b. 光接收組件的健康監測點包括其上的電源模塊、射頻模塊、接收光模塊。

進一步的，光發射組件中電源模塊的監測信息包括綜合狀態、供電電流及供電電壓；

光發射組件中的射頻模塊的監測信息包括放大器工作狀態和數控衰減；

光發射組件中的發射光模塊的監測信息包括輸出光功率、激光器工作環境溫度、制冷制熱電流和激光器工作電流；

光接收組件中電源模塊的監測信息包括綜合狀態、供電電流及供電電壓；

光接收組件中的射頻模塊的監測信息包括放大器工作狀態和數控衰減；

光接收組件中的接收光模塊的監測信息包括檢測的光功率；

進一步的，光發射組件和光接收組件的供電電流包括：工作電流和制冷制熱電流，采用霍爾傳感器進行檢測；