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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410832014.X(22)申请日 2014.12.26H04B 10/07(2013.01)H04B 10/032(2013.01)(71)申请人 国家电网公司地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号申请人 国网河南省电力公司许昌继元电力科技有限公司(72)发明人 杜兴伟 田宝江 王敬军 郭新杰李永军 高喜端 周晓柯 王俊芝(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人 罗满(54) 发明名称一种保护光纤通道测试系统(57) 摘要本申请提供了一种保护光纤通道测试系统中，第一单/双极性转换器和第二单。
2、/双极性转换器分别位于保护光纤通道测试系统的输入端和输出端 ；FPGA 的第一端与第一单 / 双极性转换器相连接，FPGA 的第二端与第二单 / 双极性转换器相连接，FPGA 进行输入信号的延时、中断 ；FPGA 的第三端与微处理器相连接，FPGA 在微处理器的控制下对输入信号进行误码的叠加 ；LCD 显示器和键盘分别与微处理器相连接，LCD 显示器和键盘均由微处理器驱动。利用此测试系统进行测试，采用 FPGA 和微处理器，既能满足信号处理的要求，也能实现对 LCD 显示器的驱动，能够保证光纤传输系统的可靠、稳定的运行。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利。
3、申请权利要求书1页 说明书5页 附图2页(10)申请公布号 CN 104467956 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104467956 A1/1 页21.一种保护光纤通道测试系统，其特征在于，包括 ：第一单 / 双极性转换器、第二单 / 双极性转换器、FPGA、微处理器、LCD 显示器和键盘 ；所述第一单/双极性转换器和所述第二单/双极性转换器分别位于保护光纤通道测试系统的输入端和输出端 ；所述 FPGA 的第一端与所述第一单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 的第二端与所述第二单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 进行输入信号的延时、中断 ；所述 FPGA 的第。
4、三端与所述微处理器相连接，所述 FPGA 在所述微微处理器的控制下对输入信号进行误码的叠加 ；所述 LCD 显示器和所述键盘分别与所述微处理器相连接，所述 LCD 显示器和所述键盘均由所述微处理器驱动。2.根据权利要求 1 所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，所述 FPGA 的第三端与所述微处理器通过数据、地址总线相连接。3.根据权利要求 1 所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，所述 FPGA 内部设置有5ms 的抗干扰延迟回路，进行输入信号的延时。4.根据权利要求1所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，所述LCD显示器与所述微处理器通过 LCD 控制线相连接。5.根据权利要求 1 。
5、所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，所述微处理器采用ARM7 微处理器。6.根据权利要求 1 所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，还包括 ：第一光纤差动保护装置和第二光纤差动保护装置 ；所述第一光纤差动保护装置与所述第一单 / 双极性转换器相连接，所述第二光纤差动保护装置与所述第二单 / 双极性转换器相连接。7.根据权利要求 1 所述的保护光纤通道测试系统，其特征在于，还包括 ：第一光纤通道接口插件和第二光纤通道接口插件 ；所述第一光纤通道接口插件和所述第二光纤通道接口插件分别与所述保护光纤通道测试系统的输入端和输出端相连接。权 利 要 求 书CN 104467956 A1/5 页3一。
6、种保护光纤通道测试系统技术领域0001 本申请涉及测试领域，特别涉及一种保护光纤通道测试系统。背景技术0002 随着光纤通信技术的高速发展，人们对光纤保护通道的检测和可靠运行提出了更高的要求。0003 现有的设备在现场安装时，是直接把光纤 (64Kbps 或 2Mbps) 接入光纤主干网，不对光纤保护适应通道的能力进行检测，直接投入运行，是光纤保护设备投运前的一个盲区，使得光纤传输系统可靠性不高。0004 因此，如何实现光纤传输系统的可靠、稳定运行是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。发明内容0005 本申请所要解决的技术问题是提供一种保护光纤通道测试系统，解决了现有技术中不对光纤保护适应通。
7、道的能力进行检测，直接投入运行，是光纤保护设备投运前的一个盲区，使得光纤传输系统可靠性不高的问题。0006 其具体方案如下 ：0007 一种保护光纤通道测试系统，包括 ：0008 第一单 / 双极性转换器、第二单 / 双极性转换器、FPGA、微处理器、LCD 显示器和键盘；0009 所述第一单/双极性转换器和所述第二单/双极性转换器分别位于保护光纤通道测试系统的输入端和输出端 ；0010 所述 FPGA 的第一端与所述第一单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 的第二端与所述第二单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 进行输入信号的延时、中断 ；0011 所述 FPGA 的第三端与所述。
8、微处理器相连接，所述 FPGA 在所述微微处理器的控制下对输入信号进行误码的叠加 ；0012 所述 LCD 显示器和所述键盘分别与所述微处理器相连接，所述 LCD 显示器和所述键盘均由所述微处理器驱动。0013 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，所述 FPGA 的第三端与所述微处理器通过数据、地址总线相连接。0014 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，所述 FPGA 内部设置有 5ms 的抗干扰延迟回路，进行输入信号的延时。0015 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，所述 LCD 显示器与所述微处理器通过 LCD控制线相连接。0016 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，所述微处理器采用。
9、 ARM7 微处理器。0017 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，还包括 ：说 明 书CN 104467956 A2/5 页40018 第一光纤差动保护装置和第二光纤差动保护装置 ；0019 所述第一光纤差动保护装置与所述第一单 / 双极性转换器相连接，所述第二光纤差动保护装置与所述第二单 / 双极性转换器相连接。0020 上述的保护光纤通道测试系统，优选的，还包括 ：0021 第一光纤通道接口插件和第二光纤通道接口插件 ；0022 所述第一光纤通道接口插件和所述第二光纤通道接口插件分别与所述保护光纤通道测试系统的输入端和输出端相连接。0023 本申请提供的一种保护光纤通道测试系统中，包括 。
10、：第一单 / 双极性转换器、第二单 / 双极性转换器、FPGA、微处理器、LCD 显示器和键盘 ；所述第一单 / 双极性转换器和所述第二单 / 双极性转换器分别位于保护光纤通道测试系统的输入端和输出端 ；所述 FPGA 的第一端与所述第一单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 的第二端与所述第二单 / 双极性转换器相连接，所述 FPGA 进行输入信号的延时、中断 ；所述 FPGA 的第三端与所述微处理器相连接，所述 FPGA 在所述微处理器的控制下对输入信号进行误码的叠加 ；所述 LCD 显示器和所述键盘分别与所述微处理器相连接，所述 LCD 显示器和所述键盘均由所述微处理器驱动。利用此测。
11、试系统进行测试，采用 FPGA 和微处理器，既能满足信号处理的要求，也能实现对 LCD 显示器的驱动，能够保证光纤传输系统的可靠、稳定的运行。附图说明0024 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0025 图 1 是本申请的一种保护光纤通道测试系统实施例的结构示意图 ；0026 图 2 为本申请光纤通道接口插件逻辑电路示意图 ；0027 图 3 为本申请数字处理插件示意图 ；0028 图 4 为。
12、本申请一种保护光纤通道测试系统测试流程图。具体实施方式0029 本发明的核心是提供一种保护光纤通道测试系统，解决了现有技术中不对光纤保护适应通道的能力进行检测，直接投入运行，是光纤保护设备投运前的一个盲区，使得光纤传输系统可靠性不高的问题。0030 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。0031 参考图 1，示出了本申请一种保护光纤通道测试系统实施例的结构示意图，可以包括：0。
13、032 第一单/双极性转换器101、第二单/双极性转换器102、FPGA 103、微处理器104、LCD 显示器 105 和键盘 106。说 明 书CN 104467956 A3/5 页50033 所述第一单 / 双极性转换器 101 和所述第二单 / 双极性转换器 102 分别位于保护光纤通道测试系统的输入端和输出端。0034 所述FPGA 103的第一端与所述第一单/双极性转换器101相连接，所述FPGA 103的第二端与所述第二单 / 双极性转换器 102 相连接，所述 FPGA 103 进行输入信号的延时、中断，所述 FPGA 103 的第三端与所述微处理器 104 相连接，所述 FP。
14、GA 103 在所述微处理器104 的控制下对输入信号进行误码的叠加。0035 所述微处理器 104 采用 ARM7 微处理器。0036 所述 FPGA 103 的第三端与所述微处理器 104 通过数据、地址总线相连接。0037 所述 FPGA 103 内部设置有 5ms 的抗干扰延迟回路，进行输入信号的延时。0038 所述 LCD 显示器 105 和所述键盘 106 分别与所述微处理器 104 相连接，所述 LCD显示器 105 和所述键盘 106 均由所述微处理器 104 驱动。0039 所述 LCD 显示器 105 与所述微处理器 104 通过 LCD 控制线相连接。0040 本申请中，。
15、还包括 ：0041 第一光纤差动保护装置 107 和第二光纤差动保护装置 108 ；0042 所述第一光纤差动保护装置 107 与所述第一单 / 双极性转换器 101 相连接，所述第二光纤差动保护装置 108 与所述第二单 / 双极性转换器 102 相连接。0043 该发明采用 FPGA 和 ARM7 芯片来实现整体方案的设计开发，既可满足信号处理的要求，也同样易于实现对 LCD 显示器的驱动。利用 FPGA 实现输入信号的延时 ；利用 FPGA 实现输入信号的中断 ；FPGA在ARM7的控制下对输入信号进行误码的叠加 ；ARM7驱动LCD显示器。0044 信号接收时，首先要提取接收信号的时钟。
16、信号，再将提取的时钟信号作为基准进行信号接收。锁相环电路的稳定性，决定了信号的误码率情况，稳定性越高，误码率越低。考虑到数字锁相环比模拟锁相环稳定性好，跟踪能力强且调节方便，本项目采用的是数字锁相环。0045 通过微处理器 CPU 进行参数设置，可以实现误码设置、连续误码设置、通道中断设置，并将这些误码通过 FPGA 添加到 64Kbps 的信号或 2M 的信号中。0046 本申请中，还包括 ：0047 第一光纤通道接口插件和第二光纤通道接口插件 ；0048 所述第一光纤通道接口插件和所述第二光纤通道接口插件分别与所述保护光纤通道测试系统的输入端和输出端相连接。0049 所述第一光纤通道接口插。
17、件和所述第二光纤通道接口插件相同，逻辑电路如图 2所示，是通过 FPGA 大规模集成电路实现的，外部设备有关信号是由光耦或继电器隔离转换的。为了进一步有效提高该电路逻辑的抗干扰性能，在 FPGA 芯片内部设有 5ms 的抗干扰延时回路。0050 “双触点”保护装置与闭锁式保护配合时，与保护装置交换的信号有 ：“通道试验”、“保护故障启信”、“启信”、“停信”、“位置停信”、“其他保护停信”、“收信输出”等。0051 “单触点”保护装置与闭锁式保护配合时，与保护装置的交换信号有 ：“启信”、“收信输出”( 注意 ：此处只需接入“启信”输入端子 )。0052 在允许方式下，交换的信号有 ：“启信”。
18、、“收信输出”，需要说明的是，此处只需接入说 明 书CN 104467956 A4/5 页6“启信”输入端子。0053 在接入“启信”输入端子时，需要说明的是，JP21：“远方启动”控制跳线，连接JP21，退出“远方启动”功能 ；JP24 ：“自发自收”控制跳线，连接 JP24，退出“自发自收”功能，根据需要选择 JP21 控制跳线或者 JP24 控制跳线。0054 本申请中，在进行保护光纤通道测试时的数字处理插件如图 3 所示，包括发信、接收、维护三个部分。0055 发信部分：输入的启信信号送入微处理器，通过微处理器控制数字频率合成(DDS) 芯片，产生工作频率 f0，本振频率 fL f0+。
19、12kHz。该频率在 35kHz 400kHz 可通过软件设置。产生的工作频率 f0 经过电子开关后，送入“功率放大”插件提升信号的功率。0056 接收部分 ：通道来的对侧信号送入“高频收发”，与本振信号 fL 进行混频，将频率搬移到 12kHz 的中频，滤波后，进行 A/D 变换 ( 模 / 数变换 )，变换后的数字信号送入 DSP 芯片进行解调，解调出的信号即为收信信号。0057 维护功能 ：通过微处理芯片完成工作参数的设置、故障记录、GPS 校时等功能，各种信息存储于 EEPROM 中，掉电信息不丢失。0058 通过 PC 机可完成以下功能 ：0059 显示工作频率、输出功率设置 ：10。
20、W、20W可设置、接收告警电平的设置 ：3dB6dB，进步 1dB、显示日期及时间和读出事件记录，并以文件形式存于 PC 机中。0060 在利用上述保护光纤通道测试系统进行测试时，测试方法如图 4 所示，光纤通道测试平台打开开关之后先进行系统的初始化和 LCD 模块显示初始化，通过功能键、上下翻键选择光缆长度和时延、光纤输入 / 输出功率、衰减和连续性测试功能后，按采集键采集对应的信息并通过 LCD 显示测试结果。0061 综上所述，本发明不仅可以对保护电路进行测试，还可以模拟仿真 G703 标准规定的各种数字信号及其专用保护电路的各种干扰情况。该发明完成后还可以制定线路保护光纤通道测试规范要。
21、求，研究全省统一规范的专业化的光纤通道测试方法，实现对继电保护光纤通道误码率、衰耗、收、发信功率等一体化测试，并按测试规范要求制定统一的光纤通道测试分析报告。同时，本发明采用 FPGA 和 ARM7 芯片来实现整体方案的设计开发，既可满足信号处理的要求，也同样易于实现对 LCD 显示器的驱动，能够保证光纤传输系统的可靠、稳定的运行。0062 需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。0063 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实。
22、体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。0064 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和 / 或硬件中实现。说 明 书CN。
23、 104467956 A5/5 页70065 通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如 ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备( 可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等 ) 执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。0066 以上对本申请所提供的一种保护光纤通道测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想 ；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。说 明 书CN 104467956 A1/2 页8图1图2说 明 书 附 图CN 104467956 A2/2 页9图3图4说 明 书 附 图CN 104467956 A。