一种综合监控骨干网接口通讯模块及其监控方法

技术领域

本发明涉及一种综合监控骨干网接口通讯模块及其监控方法，属于检测设备技术领域。

背景技术

目前在网络数据通讯过程中，为了实现不同网络系统间连接及对当前网络系统进行延伸、拓展，均需要通过通讯接口对网络通讯用网线、数据线进行连接，但在实际工作中发现，当前在网络系统的运维管理中，对网络通讯接口，尤其是数据通讯量大、覆盖面广的骨干网络中存在的各通讯接口均缺乏有效运行监管能力，从而一方面导致无法及时发现骨干网络中数据通讯异常及发生故障的网络接口的位置，从而导致当通讯网络发生故障时无法及时准确进行故障点排查，严重影响了网络运行的稳定性、可靠性，同时也导致故障排除作业的劳动强度及成本高；另一方面还存在无法在不影响骨干网络数据正常通讯作业前提下，对通讯数据内容进行必要的安全监管监控的问题，从而给网络系统运行的安全性和信息通讯的安全性进一步造成了不良影响。

此外，当前的网络结构在运行时，对网络接口运行状态也缺乏有效的监控和安全防护，极易因外力冲击、粉尘污染、液滴污染等因素导致通讯接口故障，从而进一步增加了网络系统运行的故障率。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种综合监控骨干网接口通讯模块及其监控方法，运行稳定性和抗故障能力好，并可有效的实现在不影响网络通讯稳定性和质量的同时，对网络通讯过程中通讯数据质量和内容同步监控。

一种综合监控骨干网接口通讯模块，包括防护龙骨、承载壳、光纤转换器、光纤适配器、尾纤、温度传感器、串口通讯端口、输入光纤接线端子、输出光纤接线端子、辅助光纤端子及控制电路，防护龙骨为轴向界面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，承载壳至少一个并嵌于防护龙骨内，承载壳为横断面呈矩形的闭合腔体结构，光纤转换器、光纤适配器、控制电路均嵌于承载壳内，并与承载壳底部连接，且每个承载壳内均设至少一个光纤转换器和至少一个光纤适配器，光纤转换器通过尾纤与光纤适配器输出端连通，另通过导线与控制电路电气连接，且每个光纤转换器、光纤适配器均与一个温度传感器连接，各温度传感器均与控制电路电气连接，其中输入光纤接线端子嵌于承载壳前端面，且每个输入光纤接线端子均通过一条尾纤与一个光纤适配器的输入端连通，输出光纤接线端子嵌于承载壳后端面，每个光纤适配器的输出端均通过尾纤与至少两个输出光纤接线端子连通，各输出光纤接线端子间相互并联，串口通讯端口和辅助光纤端子嵌于承载壳侧表面，并分别与光纤转换器连通，串口通讯端口中其中至少一个与控制电路电气连接；所述的控制电路包括基于FPGA芯片的数据处理电路、PID运算电路、数据缓存电路、数据通讯总线、MOS驱动电路、晶振时钟电路、网络通讯电路、串口通讯端口电路、光纤通讯端口电路及基于可控硅的电子开关电路，其中所述基于FPGA芯片的数据处理电路通过数据缓存电路分别与PID运算电路、数据通讯总线、晶振时钟电路及MOS驱动电路电气连接，所述数据通讯总线另与网络通讯电路、串口通讯端口电路、光纤通讯端口电路电气连接，所述基于可控硅的电子开关电路若干，并与MOS驱动电路电气连接。

进一步的，所述的承载壳包括主压线板、辅助压线板、接线室、调节螺栓、光电隔离器，其中所述接线室为横断面呈矩形的腔体结构，所述接线室上端面及下端面分别通过调节螺栓与至少一条主压线板连接，所述主压线板与接线室上端面及下端面平行分布，并与接线室上端面及下端面间间距为0—20毫米，所述辅助压线板若干，嵌于接线室内并通过调节螺栓与接线室底部连接，且辅助压线板与接线室底部平行分布，并分别压在各尾纤上表面，所述光电隔离器与尾纤数量一致，且尾纤与光纤转换器、光纤适配器、输入光纤接线端子、输出光纤接线端子、辅助光纤端子间分别通过光电隔离器连通，所述光电隔离器间相互并联并分别与控制电路电气连接。

进一步的，所述的主压线板、辅助压线板均为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设弹性垫板，所述弹性垫板与尾纤接触面设布线槽，且尾纤嵌于布线槽内，所述主压线板中，相邻两个主压线板之间设至少一个收线轮。

进一步的，所述的防护龙骨另设承载托盘、通讯网关、静电电源、驱动电源、UPS应急电源、散热风机、静电电极及控制电路，所述承载托盘若干，嵌于防护龙骨内并与防护龙骨同轴分布，且各承载托盘沿防护龙骨轴线从上向下均布，所述承载托盘均为横断面呈“H”字形槽状结构，其槽底均布若干透孔，所述通讯网关、承载壳分别嵌于承载托盘上端面内，并与槽底连接，所述承载壳的输入光纤接线端子、输出光纤接线端子分别与骨干网络接线端子建立数据连接，所述承载托盘下端面的槽底与若干静电电极连接，各静电电极环绕承载托盘轴线均布，并分别与静电电源电气连接，所述散热风机、驱动电源、UPS应急电源及控制电路嵌于防护龙骨内，并与防护龙骨底部连接，其中所述散热风机与防护龙骨同轴分布，位于承载托盘下方并位于UPS应急电源及控制电路上方，所述控制电路分别与通讯网关、静电电源、驱动电源、UPS应急电源、散热风机及各承载壳内的控制电路电气连接，所述驱动电源、UPS应急电源并联，并分别与通讯网关、静电电源、散热风机及各承载壳内的控制电路电气连接。

进一步的，所述的控制电路为基于工业单片机及可编程控制器中任意一种的电路系统。

进一步的，所述防护龙骨为轴向界面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述承载壳为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述温度传感器数量与光纤转换器、光纤适配器数量一致，所述输入光纤接线端子和输出光纤接线端子数量均与光纤适配器数量一致。

一种综合监控骨干网接口通讯模块的监控方法，包括如下步骤：

第一步，预制组装，首先对防护龙骨、承载壳、光纤转换器、光纤适配器、尾纤、温度传感器、串口通讯端口、输入光纤接线端子、输出光纤接线端子、辅助光纤端子及控制电路进行组装，然后通过防护龙骨对设备安装定位至指定工作位置，最后将各防护龙骨的承载壳与骨干网络建立数据连接，同时将承载壳通过串口通讯端口和辅助光纤端子与通讯网关建立数据连接，并通过通讯网关与外部网络监控系统建立数据连接；

第二步,运行监控，完成第一步后，在骨干网络通讯运行时，有防护龙骨的驱动电源为各承载壳进行数据通讯时提供驱动电能，在进行数据通讯时一方面骨干网络通过防护龙骨内的各承载壳的输入光纤接线端子、输出光纤接线端子与承载壳连接，并通过承载壳内的光纤耦合器、光纤适配器、尾纤实现承载壳的输入光纤接线端子、输出光纤接线端子间连通，满足骨干网络数据通讯作业的需要；另一方面数据在通过光纤适配器对接受的数据进行分路，并将其中一路分路的数据通过尾纤传输至光纤转换器输入端连通，通过光纤转换器对接收数据转换后通过串口通讯端口和辅助光纤端子输送至外部网络监控系统，实现对骨干网络数据通讯内容及通讯信号质量监控，同时通过温度传感器对数据通讯时端口温度进行检测，并将检测温度数据发送至外部网络监控系统实现对骨干网络接口运行状态监控；

第三步，运行防护，在进行数据通讯过程中，一方面通过防护龙骨的静电电源、静电电极配合，对承载壳周边环境中的粉尘进行吸附收集，防止粉尘对承载壳造成污染，同时通过散热风机 对承载壳进行降温，防止高温对数据通讯造成的影响；另一方面在驱动电源故障时，由UPS应急电源提供应急动力，确保网络通讯运行稳定。

进一步的，所述的第一步中，承载壳输出光纤接线端子所连接的网络系统为骨干网络及支路网络中的任意一种或两种同时连接。

本发明系统构成集成化、模块化程度高，环境适应性好，通讯网络接口连接快捷方便，运行稳定性和抗故障能力好。通过承载壳内的光纤耦合器、光纤适配器、尾纤实现承载壳的输入光纤接线端子、输出光纤接线端子间连通，满足骨干网络数据通讯作业的需要；另一方面数据在通过光纤适配器对接受的数据进行分路，并将其中一路分路的数据通过尾纤传输至光纤转换器输入端连通，通过光纤转换器对接收数据转换后通过串口通讯端口和辅助光纤端子输送至外部网络监控系统，实现对骨干网络数据通讯内容及通讯信号质量监控，同时通过温度传感器对数据通讯时端口温度进行检测，并将检测温度数据发送至外部网络监控系统实现对骨干网络接口运行状态监控；本发明在运行过程中，可有效的克服高温、粉尘对网络通讯造成的污染和侵蚀，同时也可在一定程度上消除断电等电路故障对网络通讯存在的影响，从而有效提高网络通讯作业的稳定性和可控性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明系统结构示意图；

图2为承载壳剖视局部结构意图；

图3为控制电路电气原理结构示意图；

图4为本发明方法流程示意图。

图中各标号：防护龙骨1、承载壳2、光电隔离器3、光纤转换器4、光纤适配器5、尾纤6、温度传感器7、串口通讯端口8、输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10、辅助光纤端子11、控制电路12、主压线板21、辅助压线板22、接线室23、调节螺栓24、弹性垫板25、布线槽26、收线轮27、承载托盘101、通讯网关102、静电电源103、驱动电源104、UPS应急电源105、散热风机106、静电电极107、控制电路108、透孔109。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—图2所示，一种综合监控骨干网接口通讯模块，包括防护龙骨1、承载壳2、光纤转换器4、光纤适配器5、尾纤6、温度传感器7、串口通讯端口8、输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10、辅助光纤端子11及控制电路12，防护龙骨1为轴向界面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，承载壳2至少一个并嵌于防护龙骨1内，承载壳2为横断面呈矩形的闭合腔体结构，光纤转换器4、光纤适配器5、控制电路12均嵌于承载壳2内，并与承载壳2底部连接，且每个承载壳2内均设至少一个光纤转换器4和至少一个光纤适配器5，光纤转换器4通过尾纤6与光纤适配器5输出端连通，另通过导线与控制电路12电气连接，温度传感器7数量与光纤转换器4、光纤适配器5数量一致，且每个光纤转换器4、光纤适配器5均与一个温度传感器7连接，各温度传感器7均与控制电路12电气连接，输入光纤接线端子9和输出光纤接线端子10数量均与光纤适配器5数量一致，其中输入光纤接线端子9嵌于承载壳2前端面，且每个输入光纤接线端子9均通过一条尾纤6与一个光纤适配器5的输入端连通，输出光纤接线端子10嵌于承载壳2后端面，每个光纤适配器5的输出端均通过尾纤6与至少两个输出光纤接线端子10连通，各输出光纤接线端子10间相互并联，串口通讯端口8和辅助光纤端子11嵌于承载壳2侧表面，并分别与光纤转换器4连通，串口通讯端口8中其中至少一个与控制电路12电气连接。

承载壳2包括主压线板21、辅助压线板22、接线室23、调节螺栓24、光电隔离器3，其中所述接线室23为横断面呈矩形的腔体结构，所述接线室23上端面及下端面分别通过调节螺栓24与至少一条主压线板21连接，所述主压线板21与接线室23上端面及下端面平行分布，并与接线室23上端面及下端面间间距为0—20毫米，所述辅助压线板22若干，嵌于接线室23内并通过调节螺栓24与接线室23底部连接，且辅助压线板22与接线室23底部平行分布，并分别压在各尾纤6上表面，所述光电隔离器3与尾纤6数量一致，且尾纤6与光纤转换器4、光纤适配器5、输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10、辅助光纤端子11间分别通过光电隔离器3连通，所述光电隔离器3间相互并联并分别与控制电路12电气连接。

主压线板21、辅助压线板22均为横断面呈矩形的板状结构，其下端面设弹性垫板25，所述弹性垫板25与尾纤6接触面设横断面呈矩形、圆弧结构中任意一种的布线槽26，且尾纤6嵌于布线槽26内，所述主压线板21中，相邻两个主压线板21之间设至少一个收线轮27。

防护龙骨1另设承载托盘101、通讯网关102、静电电源103、驱动电源104、UPS应急电源105、散热风机106、静电电极107及控制电路108，所述承载托盘101若干，嵌于防护龙骨1内并与防护龙骨1同轴分布，且各承载托盘101沿防护龙骨1轴线从上向下均布，所述承载托盘101均为横断面呈“H”字形槽状结构，其槽底均布若干透孔109，所述通讯网关102、承载壳2分别嵌于承载托盘101上端面内，并与槽底连接，所述承载壳2的输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10分别与骨干网络接线端子建立数据连接，所述承载托盘101下端面的槽底与若干静电电极107连接，各静电电极107环绕承载托盘101轴线均布，并分别与静电电源103电气连接，所述散热风机106、驱动电源104、UPS应急电源105及控制电路108嵌于防护龙骨1内，并与防护龙骨1底部连接，其中所述散热风机106与防护龙骨1同轴分布，位于承载托盘101下方并位于UPS应急电源105及控制电路108上方，所述控制电路108分别与通讯网关102、静电电源103、驱动电源104、UPS应急电源105、散热风机106及各承载壳2内的控制电路108电气连接，所述驱动电源104、UPS应急电源105并联，并分别与通讯网关102、静电电源103、散热风机106及各承载壳2内的控制电路12电气连接。控制电路108为基于工业单片机及可编程控制器中任意一种的电路系统。

如图3所示，所述的控制电路12为基于FPGA芯片的数据处理电路基于FPGA芯片的数据处理电路系统，所述控制电路12另设PID运算电路、数据缓存电路、数据通讯总线、MOS驱动电路、晶振时钟电路、网络通讯电路、串口通讯端口电路、光纤通讯端口电路及基于可控硅的电子开关电路，其中所述基于FPGA芯片的数据处理电路通过数据缓存电路分别与PID运算电路、数据通讯总线、晶振时钟电路及MOS驱动电路电气连接，所述数据通讯总线另与网络通讯电路、串口通讯端口电路、光纤通讯端口电路电气连接，所述基于可控硅的电子开关电路若干，并与MOS驱动电路电气连接。

如图4所示，一种综合监控骨干网接口通讯模块的监控方法，包括如下步骤：

第一步，预制组装，首先对防护龙骨1、承载壳2、光纤转换器4、光纤适配器5、尾纤6、温度传感器7、串口通讯端口8、输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10、辅助光纤端子11及控制电路12进行组装，然后通过防护龙骨1对设备安装定位至指定工作位置，最后将各防护龙骨1的承载壳2与骨干网络建立数据连接，同时将承载壳2通过串口通讯端口8和辅助光纤端子11与通讯网关102建立数据连接，并通过通讯网关102与外部网络监控系统建立数据连接；

第二步,运行监控，完成第一步后，在骨干网络通讯运行时，有防护龙骨1的驱动电源104为各承载壳2进行数据通讯时提供驱动电能，在进行数据通讯时一方面骨干网络通过防护龙骨1内的各承载壳2的输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10与承载壳2连接，并通过承载壳2内的光纤耦合器、光纤适配器5、尾纤6实现承载壳2的输入光纤接线端子9、输出光纤接线端子10间连通，满足骨干网络数据通讯作业的需要；另一方面数据在通过光纤适配器5对接受的数据进行分路，并将其中一路分路的数据通过尾纤6传输至光纤转换器4输入端连通，通过光纤转换器4对接收数据转换后通过串口通讯端口8和辅助光纤端子11输送至外部网络监控系统，实现对骨干网络数据通讯内容及通讯信号质量监控，同时通过温度传感器对数据通讯时端口温度进行检测，并将检测温度数据发送至外部网络监控系统实现对骨干网络接口运行状态监控；

第三步，运行防护，在进行数据通讯过程中，一方面通过防护龙骨1的静电电源103、静电电极107配合，对承载壳2周边环境中的粉尘进行吸附收集，防止粉尘对承载壳2造成污染，同时通过散热风机106 对承载壳2进行降温，防止高温对数据通讯造成的影响；另一方面在驱动电源104故障时，由UPS应急电源105提供应急动力，确保网络通讯运行稳定。

本实施例中，所述的第一步中，承载壳2输出光纤接线端子10所连接的网络系统为骨干网络及支路网络中的任意一种或两种同时连接。

本发明一方面系统构成集成化、模块化程度高，环境适应性好，通讯网络接口连接快捷方便，运行稳定性和抗故障能力好，并可有效的实现在不影响网络通讯稳定性和质量的同时，对网络通讯过程中通讯数据质量和内容同步监控；另一方面在运行过程中，可有效的克服高温、粉尘对网络通讯造成的污染和侵蚀，同时也可在一定程度上消除断电等电路故障对网络通讯存在的影响，从而有效提高网络通讯作业的稳定性和可控性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。