[發明專利]光纖管理箱及控制方法

有效

• 申請號: 201710669362.3
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107678099B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 費麗強;蔣政;沈熙辰;汪源;費平平;吳侃;張嘉文;胡小改;吳立文;鄒劍鋒;萬堯峰;丁建中;都敏強
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司嘉興供電公司;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;G01K1/02;G01M11/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;閻忠華

1.一種光纖管理箱的控制方法，其特征是，光纖管理箱包括殼體，設于殼體上的m條光纖、液晶顯示屏(1)、鍵盤(2)、ST型光纖接口(6)和LC型光纖接口(7)；設于殼體中的嵌入式CPU(3)，光模塊(4)，高速FPGA模塊(5)、充電管理芯片(8)、報警器(12)、用于供電的充電電池分別與各條光纖的光輸入端電連接的m個發光耦合器和分別與各條光纖的光輸出端電連接的m個光敏傳感器；ST型光纖接口和LC型光纖接口均與光模塊電連接，光模塊、高速FPGA模塊和嵌入式CPU依次電連接，嵌入式CPU分別與各個發光耦合器、各個光敏傳感器、報警器、液晶顯示屏、鍵盤和充電管理芯片電連接；包括如下步驟：

(1-1)嵌入式CPU控制各個發光耦合器發出光線，光線被耦合到各條光纖中；

(1-2)若所有光敏傳感器均檢測到光纖的光輸出端有光線輸出并且至少1個光敏傳感器收到的光線強度小于發光耦合器發出的光線強度的5/8時，則嵌入式CPU控制報警器發出時長為L的報警信息；

(1-3)若1個光敏傳感器沒有檢測到光纖的光輸出端有光線輸出，則嵌入式CPU控制報警器發出時長為M的報警信息；其中，L＜M；

(1-4)若至少有一個光敏傳感器檢測到光纖的光輸出端有光線輸出并且發光耦合器發出光線經過時間間隔T后，則轉入步驟(1-1)。

2.根據權利要求1所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，所述殼體包括相互連接的5塊殼板，所述殼板包括內殼板和外殼板，內殼板和殼體板的相對表面上設有相配合的光纖容納凹槽，光纖容納凹槽呈螺旋狀分布，光纖容納凹槽的拐角部位的夾角大于115度，內殼板的光纖容納凹槽上設有兩個用于穿出光纖的通孔，內殼板和外殼板可拆卸連接。

3.根據權利要求2所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，所述光纖與殼板內表面的距離小于光纖與殼板外表面的距離；所述光纖采用石英材料制成，光纖的直徑范圍為0.5毫米至0.9毫米。

4.根據權利要求1所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，還包括2個USB接口(9)、SD卡槽(10)和擴展RAM存儲器(11)，2個USB接口均與嵌入式CPU電連接，SD卡槽和擴展RAM存儲器均與嵌入式CPU電連接；所述光模塊替換為SFP光以太網模塊。

5.根據權利要求1所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，報警器包括報警燈和蜂鳴器。

6.根據權利要求1所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，步驟(1-4)之后還包括如下步驟：

拔下接在運行保護測控裝置上的光纖，插入ST型光纖接口或LC型光纖接口后，液晶顯示器的顯示界面中會出現每根光纖的通道信息，通過編輯液晶顯示器上的編號重新排序，使光纖排序和保護測控裝置背板光口一一對應，使檢修人員直觀快速地執行和恢復光纖操作；

還包括與嵌入式CPU電連接的溫度傳感器(13)，溫度傳感器檢測環境溫度，當環境溫度高于預設在嵌入式CPU中的溫度閾值時，嵌入式CPU控制報警電路報警，工作人員通過開空調等方式為環境降溫。

7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的光纖管理箱的控制方法，其特征是，還包括光敏傳感器的故障檢測過程：

(7-1)嵌入式CPU中設有j的初始值為1，i的初始值為1，設有故障閾值E；

(7-2)嵌入式CPU計算光敏傳感器的電流信號u(t)的局部極大值并通過三次樣條插值獲得上包絡線u_up(t)；

(7-3)計算信號u(t)的局部極小值并通過三次樣條插值獲得下包絡線u_low(t)；

(7-4)定義平均包絡m₁(t)＝[u_up(t)+u_low(t)]/2；

(7-5)利用公式h_j(t)＝u(t)-m_j(t)計算差值h_j(t)；

(7-6)若h_j(t)不滿足IMF篩分停止條件，使u(t)＝h_j(t)，j值增加1，返回步驟(7-2)對h_j(t)繼續進行分解；當h_j(t)滿足IMF篩分停止條件，則得到u(t)信號的第1個IMF分量c₁(t)＝h_j(t)；

(7-7)利用公式r_i(t)＝u(t)-c_i(t)計算剩余分量r_i(t)；

(7-8)當r_i(t)不滿足分解停止條件時，使u(t)＝r_i(t)，使i值增加1，返回步驟(7-2)對r_i(t)繼續分解；當滿足篩分停止條件時，設n1＝i，得到n1個IMF分量c_i(t)和1個剩余分量r_n(t)，u(t)則可以表示為抽取c_i(t)的N個抽樣值c_i(k)，k＝1，2，...，N；

(7-9)嵌入式CPU利用公式計算u(t)的各個分量能量，比較u(t)的各分量能量E_max，選取E₁，E₂，...，E_n中最大值E_max，當E_max＞E時，嵌入式CPU做出光敏傳感器的判斷，液晶顯示器顯示光敏傳感器故障的信息；嵌入式CPU控制光敏傳感器停止工作；

當E_max≤E時，轉入步驟(7-1)；

其中，(7-6)、(7-8)的篩分停止條件采用仿柯西收斂準則，當S_D＜ε時篩分停止，ε通常介于0.2與0.3之間，T為設定的常數；分解停止條件為剩余信號r_i(t)變為單調函數。