[实用新型]多路光纤通信检测报警切换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多路光纤通信检测报警切换装置。

背景技术

在光纤通信现场应用中，通常会除主光纤外铺设一条或多条备用光纤。现有光纤监测装置大多在发送端发送持续性光信号，在接收端使用单片机系统监测是否有光信号，再通过判断哪个光纤口没有光信号报警。这种方案有几个缺陷：1.无法在主光纤出现故障的情况下，自动切换到一条完好的备用光纤通信。2.由于单片机IO口数目和处理能力限制，监测光纤数量一般在10对以下，不能应用于备用光纤比较多的场合。3.只能监测光纤通断，不能在光纤受污染，损耗增大，光功率下降的情况下预先报警。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能进行主光纤到备用光纤自动切换且工作寿命长的多路光纤通信检测报警切换装置。

本实用新型提供的这种多路光纤通信检测报警切换装置，包括FPGA控制器、若干光纤收发模块、液晶显示和按键模块、短信发送模块、声光报警模块和RS485总线模块；各光纤收发模块的输入端与FPGA控制器的IO端口连接，各光纤收发模块的输出端分别与各光纤连接；液晶显示和按键模块与FPGA控制器的IO端口连接，短信发送模块与FPGA控制器的UART端口连接，声光报警模块与FPGA控制器的IO端口连接，RS485总线模块的输入端与FPGA控制器的IO端口连接，其输出端与RS485总线连接。

所述FPGA控制器采用Altera公司的型号为EP4CE40F23I7的FPGA芯片。所述光纤收发模块包括Intel公司的型号为LXT971A的PHY芯片和AVAGO公司的型号为HFBR-57E5APZ的光纤转换器。所述短信发送模块包括西门子公司的型号为TC35i的短信息发送模块。所述声光报警模块包括5V继电器和型号为LTE-1101的警报灯，所述FPGA控制器通过5V继电器驱动该警报灯进行声光报警。所述液晶显示和按键模块包括一个8位驱动的LCD模组和8个按键的键盘；该LCD模组采用3.3V、高亮、128*64分辨率的模组；8个按键接入所述FPGA控制器组成4×4矩阵键盘。所述RS485总线模块包括MAXIM公司的型号为MAX13085的收发器和若干型号为TLP781的光耦；所述FPGA控制器通过该光耦进行隔离后使用该收发器将TTL电平转换为RS485电平，再与外部RS485总线连接。

本实用新型的每个通道都包含独立的PHY芯片和光纤收发模块，每个通道都可以独立进行信号收发，可以将从其中一个端口收到的信息，从另外一个端口转发出去。因此主光纤出现问题时，可以从备用光纤通道转发信息。此外本实用新型选用FPGA有300多个IO口，可支持多达20个光纤通道端口，且FPGA具有所有通道并行处理的功能。本实用新型选用的型号为HFBR-57E5APZ光纤转换器具有监测收发光功率的功能，可提前预警。

附图说明

图1是本实用新型的功能框图。

图2是本实用新型的FPGA控制器电路图。

图3是本实用新型的光纤收发模块电路图。

图4是本实用新型的液晶显示和按键模块电路图。

图5是本实用新型的短信发送模块电路图。

图6是本实用新型的声光报警模块电路图。

图7是本实用新型的RS485总线模块图。

图8是本实用新型的一种实施方式示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括FPGA控制器、若干光纤收发模块、液晶显示和按键模块、短信发送模块、声光报警模块和RS485总线模块。各光纤收发模块的输入端与FPGA控制器的IO端口连接，各光纤收发模块的输出端分别与各光纤连接；液晶显示和按键模块与FPGA控制器的IO端口连接，短信发送模块与FPGA控制器的UART端口连接，声光报警模块与FPGA控制器的IO端口连接，RS485总线模块的输入端与FPGA控制器的IO端口连接，其输出端与RS485总线连接。

光纤收发模块的光纤转换器不仅能进行光纤信号收发，还能监测光信号功率。液晶显示模块采用4.3寸真彩色TFT显示模组。按键模块采用型号为ZLG7289的按键管理芯片驱动。FPGA控制器通过AT命令集控制短信发送模块发送短消息。声光报警模块采用工业专用声光警报器，FPGA控制器通过继电器控制警报器。RS485总线模块实现半双工RS485通信，FPGA控制器通过IO端口模拟串口时序控制RS485芯片。半双工RS485收发数据总线复用，容易实现在一条总线上挂载多台设备。