基于单片机和pc104的光纤通信保护系统

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1、第#!卷第)期华中科技大学学报（自然科学版）N?3&#!;?&)!""*年)月O&I->J,?7BK74F&?DG54&H:=5,（&;>/-A=G54=75=PE4/4?7）Q>C!""*基于单片机和89%"*的光纤通信保护系统徐国华向先波尹红成郭莹（华中科技大学交通科学与工程学院，湖北武汉*#""+*）摘要：详细论述了基于单片机和89%"*嵌入式工控机的光纤通信自动保护系统&该系统对城域光纤通信进行实时在线监测和管理，及时有效地对光缆线路故障做出反应，并将通信中断时间缩短到%.以内，有力地保证整个城域通信无间断地进行&该系统已通过鉴定并投入使用，各项指标均达到要求&关键词：光纤通信；

2、自动保护；单片机；89%"*工控机中图分类号：:;’!’&%!文献标识码：<文章编号：%(+%$*)%!（!""*）")$""**$"#’()$*+,#$+%-./,+)-+%01232+)#,4,.+%-$&"4%5)/-,##*0%-$+%,04,/,.+%-$&#)+/,.,&%+$0$/)$0)+6,/725$2)8,02%01&)-(%.#%-/,-,#.*+)/$089:%"*-,#.*+)/!"#"$%"&!’&()!’&(*$+’(,$()-%.()#"$+’();52+/$-+：:,=>-/?@>/451A?/=5/47B.C./=@?D?1/45>3$D42=A5?@

3、@-745>/4?75>7A=>3$/4@=3C6>/5,>7E>E@47$4./A>/=/,=@=/A?1?34/>7>A=>?1/45>35?@@-745>/4?7.C./=@.>7ED47E1A?23=@.E-A47B/,=5?@@-745>/4?7.>7E.?3F=/,=@&:,=47/=AA-1/4F=/4@=6?-3E2=A=E-5=E/?3=../,>7?7=.=5?7E>7E/,=5?@@-745>/4?7.6?-3E5?7/47-=64/,?-/47/=AA-1/4?7&<)36,/82：?1/45>3$D42=A5?@@-745>/4?7；>-/?@>/451A?/=

4、5/47B；.47B3=5,41@45A?5?@1-/=A；89%"*5?@1-/$=A=*>*,(*$<..?5&8A?D&；9?33=B=?D:A>DD45G54&H:=5,&，I->J,?7BK74F&?DG54&H:=5,&，L-,>7*#""+*，9,47>&光纤自动保护系统M<8G，如图%所示［%"#］，实现了对光纤的状态的实时监控和主备路光缆的自动切换，当主用光缆中光纤阻断时，两端M<8K自动切换到备用光纤，从而保护两光端机间的正常通信传输&修复主用光缆后，对M<8K复位操作可将两光端机自动复原到主用光纤上&保证了在光缆阻段期间，不中断通信，避免了由于通信阻断而造成的通信业

5、务损失&!M<8K的结构和功能图%M<8G原理图M<8K由M<8光保护盘、主控盘和电源盘组通过在每条光缆传输段两端光端机前各增加一个成&主控盘由串行通信控制各M<8光保护盘，通光纤自动保护单元M<8K，将主用光缆光纤和备过局域网与远程光缆监控中心联网&每个M<8K用光缆光纤连接起来&通过在线监测通信光功率，收稿日期：!""#$%"$!#&作者简介：徐国华（%’()$），男，副教授；武汉，华中科技大学交通科学与工程学院（*#""+*）&!"#$%&：,-./0-!1-2345&6,&,2&57基金项目：国家科技创新基金资助项目；武汉市科技创新基金资助项目&第,期徐国华等：基于单片机和%+!

6、21的光纤通信保护系统1,内可选插!!"个#$%光保护盘，每个#$%光保护盘同时对&条光纤通信线路进行监测和管理’!’!主路光缆正常运行#$%(对主路光缆的在用光纤实时地进行收光功率监测，自动建立参考，自动分析’对备用光缆进行定期检测，掌握光缆的传输质量’与远程光缆监控中心通信，响应各种指令’!’"主路光缆发生阻断用其修复参考光功率值与光纤自动保护系统收到的光功率值之差大于相对告警门限，或者光纤自动保护系统收到的光功率值小于绝对告警门限时，控制模块就判定通信光纤处于阻断状态，自动将通信从主路在用光纤切换到备路光纤，并向远程光缆监控中心告警，同时通知相关工作人员’主用光缆修复后，对主路光缆

7、进行测试，确认图&#$%盘结构图没有问题后，在远程光缆监控中心受权下，通过对须能根据光信号的强度不同来调节放大倍数，避光纤自动保护系统的复位操作使通信系统从备路免进入$／9转换器的信号太微弱而无法被系统在用光纤切换到主路光缆’利用，或者被放大得过强而损坏电路’单片机首先控制$／9模数转换器工作、调节增益可调放大器的放大倍数，保证信号被正常采集；然后对光功率"系统硬件值进行处理、分析，以及控制光开关动作’在系统硬件设计中，采取了模块化