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一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器

阅读：743发布：2024-02-11

专利汇可以提供一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，包括：电源模块 (1)、微控制器 (2)、数字控制模拟电子开关 (3)、RS485通道(4)，所述的微控制器(2)分别与电源模块(1)和数字控制模拟电子开关(3)连接，所述的数字控制模拟电子开关(3)和RS485通道(4)连接。本实用新型的主处理控制器尤其通过利用A数字控制模拟电子开关、第一RS485通道，实现了可以采用主控多级联方式，通过以太端口设置主从控制设备，扩展光纤芯数的监控数量，而且解决了无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题。，下面是一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，包括：电源模块(1)、微控制器(2)、数字控制模拟电子开关(3)、RS485通道(4)，所述的微控制器(2)分别与电源模块(1)和数字控制模拟电子开关(3)连接，所述的数字控制模拟电子开关(3)和RS485通道(4)连接。
2.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，包括1个微控制器(2)，4个数字控制模拟电子开关(3)，12个RS485通道(4)。
3.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，所述的数字控制模拟电子开关(3)采用CD4051模块。
4.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，还包括：
蓝牙模块(5)，所述的蓝牙模块(5)与微控制器(2)连接。
5.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，还包括：
网络模块(6)，所述的网络模块(6)与微控制器(2)连接。
6.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，还包括：
报警模块(7)，所述的报警模块(7)与微控制器(2)连接。
7.根据权利要求6所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，所述的报警模块(7)与RS485通道(4)一一对应。
8.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，所述的电源模块(1)由外部48V适配器或5V移动电源供电。
9.根据权利要求1所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，其特征在于，还包括：
CAN通讯接口(8)，所述的CAN通讯接口(8)与微控制器(2)连接。

说明书全文

一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，属于ODN技术领域。

背景技术

[0002] 我国互联网网民中90％选择在家中使用宽带上网，截止到2015年底，我国网民规模达到6.8亿人，并且仍以6％左右的速率增长，可以预见家庭宽带的规模、承载的流量也将逐步增长，在这种需求背景下，宽带接入网的安全和稳定就显得尤为重要。光纤资源是运营商长远发展的基石。ODN网络占据整体投资CAPEX的51％，ODN应该引起运营行足够重视。

[0003] ODN是基于PON设备的FTTx光缆网络，主要是为OLT和ONU之间提供光传输通道。ODN的建设成本相对高昂，最高可达总体投资的50％～70％，是FTTx投资的重点。同时，也是FTTx管理的难点。目前ODN存在的问题是：1、无法有效管理光纤资源：(1)人工维护，资源准确率低，数据更新滞后，大量资源被闲置和浪费(据统计中东运营商 Etisalat每年约有30％左右的光纤资源被浪费)；(2)端口管理依赖纸质标签易脱落，末端设备不能监控使用状态，资源易沉没；2、网络管理难，无源网络目前还是“黑匣子”，难以直观管理；3、资源收集及上报需要施工人员现场操作，人工误差大，人工操作记录的准确度低下，仅为70％-90％，且无即时校验，错误不断叠加；4、故障点分散，故障点将会在“大街小巷”“千家万户”中；导致故障处理时间长，一般报故障后才会去处理，降低用户感知度；5、存在设备端口状态不一致的问题，比如已拆除业务但是设备依旧占用纤芯，导致资源浪费。但是采用现有的处理器进行纤芯自动化管控时，光纤纤芯的监控数量较少，而且还存在无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题，比如一个主处理控制器要支持监控 864个eID 电子标签，因为支持的eID电子标签数越多负载就越大，在上电启动的时候瞬时电流就越大，瞬时电流太大则会超过主处理控制器的电源模块最大输出电流，造成设备无法正常工作。
实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于，提供一种主处理控制器，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是采用现有的处理器进行纤芯自动化管控时，光纤纤芯的监控数量较少，而且还存在无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，包括：电源模块、微控制器、A数字控制模拟电子开关、第一RS485通道，所述的微控制器分别与电源模块和A数字控制模拟电子开关连接，所述的A数字控制模拟电子开关和第一RS485通道连接。

[0006] 优选的，所述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器，包括1个微控制器，4个A数字控制模拟电子开关，12个第一RS485通道，从而实现了将主处理控制器的两路串口扩展到 12路RS485的分时复用通讯方式来监控12路子框控制器的运行状况，使得资源利用最大化，且实时性较好(由于主处理控制器的串口资源有限，通过A数字控制模拟电子开关可以增加串口数量，而且本实用新型采用的是分时复用串口通道，如果扩展的串口数太多会影响实时性，经大量的研究测试发现：串口扩展到12路效果最好)，同时解决了无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题。

[0007] 优选的，所述的A数字控制模拟电子开关采用CD4051模块，从而可以使得控制更加简便，使用三路IO口就能控制8路通道开关。

[0008] 前述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器中，还包括：蓝牙模块，所述的蓝牙模块与微控制器连接，从而可以实现与外部的蓝牙设备进行连接通讯，将所采集的光纤资源信息等同步至蓝牙设备中，便于施工时使用。

[0009] 优选的，还包括：网络模块，所述的网络模块与微控制器连接，从而可以便于与管理中心后台进行连接，实现对设备的纤芯状态、业务信息等进行不定时的统计。

[0010] 上述的用于纤芯自动化管控的主处理控制器中，还包括：报警模块，所述的报警模块与微控制器连接，从而当利用该主处理控制器进行光纤端子资源自动清查时，对清理出的异常端口进行报警提示；或者对ODN设备的其他故障进行主动报警。

[0011] 更优选的，所述的报警模块与RS485通道一一对应。从而当发生预警时，可以根据与预警模块对应的RS485通道所连接的纤芯情况进行快速准确的故障核查。

[0012] 本实用新型中，所述的电源模块由外部48V适配器或5V移动电源供电，从而使得其适用于不同的ODN监控设备(如光纤配线架、光缆交接箱、光缆分纤箱等)，提高了它的兼容性能。

[0013] 优选的，还包括：CAN通讯接口，所述的CAN通讯接口与微控制器连接，从而实现主处理控制器与外部进行CAN通讯。

[0014] 与现有技术相比，本实用新型的主处理控制器尤其通过利用A数字控制模拟电子开关、第一RS485通道，实现了可以采用主控多级联方式，通过以太端口设置主从控制设备，扩展光纤芯数的监控数量，而且解决了无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题 (比如一个主处理控制器要支持监控864个eID电子标签，因为支持的eID电子标签数越多负载就越大，在上电启动的时候瞬时电流就越大，瞬时电流太大则会超过主处理控制器的电源模块最大输出电流，造成设备无法正常工作。本实用新型采用A数字控制模拟电子开关延迟逐级对每个子框控制器上电，从而减少了上电启动时的瞬时电流)；此外，具体包括1 个微控制器，4个A数字控制模拟电子开关，12个第一RS485通道，从而实现了将主处理控制器的两路串口扩展到12路RS485的分时复用通讯方式来监控12路子框控制器的运行状况，使得资源利用最大化，且实时性较好(由于主处理控制器的串口资源有限，通过A数字控制模拟电子开关可以增加串口数量，而且本实用新型采用的是分时复用串口通道，如果扩展的串口数太多会影响实时性，经大量的研究测试发现：串口扩展到12路效果最好)，同时解决了无源光交的大芯数光纤监控时的大功率电源问题。将包含本实用新型的主处理控制器的智能ODN设备设于传统的ODN监控设备中进行资源管理，从而构建了稳定可靠的光纤网络，而且实现了对传统无源网络的直接有效管理。附图说明

[0015] 图1为有源环境下的包含本实用新型的主处理控制器的智能ODN设备的结构连接示意图；

[0016] 图2为无源环境下的包含本实用新型的主处理控制器的智能ODN设备的结构连接示意图；

[0017] 图3为本实用新型的结构方框示意图。

[0018] 附图标记：1-电源模块，2-微控制器，3-数字控制模拟电子开关，4-RS485通道，5-蓝牙模块，6-网络模块，7-报警模块，8-CAN通讯接口。

[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

[0020] 本实用新型的实施例1：一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，如图3所示，，包括：电源模块1、微控制器2、数字控制模拟电子开关3、RS485通道4，所述的微控制器2 分别与电源模块1和数字控制模拟电子开关3连接，所述的数字控制模拟电子开关3和RS485通道4连接。具体的，包括1个微控制器2，4个数字控制模拟电子开关3，12个 RS485通道4。所述的数字控制模拟电子开关3采用CD4051模块。还包括：蓝牙模块5，所述的蓝牙模块5与微控制器2连接。还包括：网络模块6，所述的网络模块6与微控制器 2连接。还包括：报警模块7，所述的报警模块7与微控制器2连接。所述的报警模块7与 RS485通道4一一对应。所述的电源模块1由外部48V适配器或5V移动电源供电。还包括：CAN通讯接口8，所述的CAN通讯接口与微控制器2连接。

[0021] 实施例2：一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，如图3所示，，包括：电源模块 1、微控制器2、数字控制模拟电子开关3、RS485通道4，所述的微控制器2分别与电源模块1和数字控制模拟电子开关3连接，所述的数字控制模拟电子开关3和RS485通道4连接。

[0022] 实施例3：一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，如图3所示，，包括：电源模块 1、微控制器2、数字控制模拟电子开关3、RS485通道4，所述的微控制器2分别与电源模块1和数字控制模拟电子开关3连接，所述的数字控制模拟电子开关3和RS485通道4连接。具体的，包括1个微控制器2，4个数字控制模拟电子开关3，12个RS485通道4。

[0023] 实施例4：一种用于纤芯自动化管控的主处理控制器，如图3所示，，包括：电源模块 1、微控制器2、数字控制模拟电子开关3、RS485通道4，所述的微控制器2分别与电源模块1和数字控制模拟电子开关3连接，所述的数字控制模拟电子开关3和RS485通道4连接。所述的电源模块1由外部48V适配器或5V移动电源供电。

[0024] 本实用新型的一种实施例的工作原理：利用某一实施例所述的主处理控制器进行纤芯自动化管控，

[0025] 如图1、图2所示，在有源模式下，采用市电220V转48V直流给电源模块1供电，满载的智能ODN设备由1台主处理控制器、12路子框控制器(即利用4个数字控制模拟电子开关3扩展出12个RS485通道4，用于连接子框控制器)、72个业务模块采集器和864 个eID电子标签组成；在无源模式下，采用5V移动电源(10Ah最大输出2A)直流给电源模块1供电，满载的智能ODN设备由1台主处理控制器、10路子框控制器((即利用 4个数字控制模拟电子开关3扩展出10个RS485通道4，用于连接子框控制器))、60个业务模块采集器和720个eID电子标签组成。

[0026] S1，(可以将包含本实用新型的主处理控制器的智能ODN设备设于ODN监控设备(如光纤配线架、光缆交接箱、光缆分纤箱等)中)将eID电子标签与业务模块采集器连接(如通过 micro USB接口，为了实现有序管理，可以将业务模块采集器端口与ODN监控设备的链路端口设置完全对应一致)，并根据eID电子标签与业务模块采集器端口号的对应关系对eID 电子标签进行注册，将所述eID电子标签的标签ID和与该eID电子标签绑定(比如可以通过卡扣将eID电子标签和光纤链路固定在一起)的光纤链路的属性信息进行关联，形成标签码，并将所述标签码存入子框控制器中；所述的光纤链路包括光跳纤、尾纤或光分路器尾纤；所述的光纤链路的属性信息包括：设备编号、端子编号、链路编号及其承载业务对应的业务编号；

[0027] S2，子框控制器利用业务模块采集器采集其端口所插入的eID电子标签的标签ID；根据所述标签ID获取相应的标签码(放在子框控制器的flash里面)并发送至主处理控制器的微控制器2中，从而实现对ODN监控设备端子的业务信息、纤芯状态及链路信息进行管控。

[0028] 步骤S2还可以包括：定时扫描每个业务模块采集器上的端口信息(每业务模块采集器可包含12个端口)，获取插入的eID电子标签的标签码信息；并判断如通过网络模块6所获取的标签码信息与主处理控制器从运营商收集的光纤资源信息是否一致，若不一致，则利用报警模块7进行告警提醒；

[0029] 或者步骤S2还可以包括：进行自检：主处理控制器上电后，依次给子框控制器供电，子框控制器上电后，再依次给业务模块采集器供电；主处理控制器逐个从子框控制器获取存储的业务盘信息，并与子框控制器获取的实际的业务盘信息进行对比，如果不一致则告警提醒(比如蜂鸣器告警，同时对应业务模块采集器端子的 LED灯闪烁并且子框控制器的双色灯-红灯闪烁)；完成自检后启动监听流程：监听ODN监控设备的状态变化和接收到的任务信息(比如蓝牙任务或者NET任务)，当eID电子标签(eld标签)发生拔插，主处理控制器检测为非法操作时，则进行自动报警。

[0030] 步骤S2还可以包括：

[0031] S21，将主处理控制器与智能管理终端(如智能手机)连接(如可通过蓝牙模块5或CAN 通讯接口8或以太网连接)，同步ODN监控设备的设备信息及端子信息(主处理控制器从子框控制器获取ODN监控设备的设备信息及端子信息)至智能管理终端；

[0032] S22，智能管理终端与管理中心后台进行数据联动，获取管理中心后台发起的工单；

[0033] S23，施工人员根据工单中的ODN监控设备的设备信息、端子信息，对相应的ODN监控设备的端子进行施工操作，主处理控制器对端子的业务信息、纤芯状态及链路信息进行及时更新和动态同步。

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