專利名稱：光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖網(wǎng)絡(luò)通信及計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，是一種用于對光纖收發(fā)器模塊檢測數(shù)據(jù)并進行網(wǎng)絡(luò)管理的裝置。
背景技術(shù)：
目前光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)越來越深入，市場上出現(xiàn)了許多適用于遠距離組網(wǎng)和實現(xiàn)全光網(wǎng)的用于傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的光纖收發(fā)器，對網(wǎng)絡(luò)中工作的光纖收發(fā)器進行集中式網(wǎng)絡(luò)管理成為必要。目前，市場上的光纖收發(fā)器集中式管理裝置，從其管理功能上看，有以下幾種一種裝置是僅對光纖收發(fā)器(模塊)進行集中式供電，不能對光纖收發(fā)器的工作狀態(tài)進行網(wǎng)絡(luò)管理；一種裝置是基于標準的RS-232接口的集中式管理裝置，這種裝置可以對光纖收發(fā)器的工作狀態(tài)進行網(wǎng)絡(luò)管理，但這種裝置的通信數(shù)據(jù)傳送距離短(不超過60米)，多機通信能力差；還有一種裝置采用RS-485接口，通過用RS-485總線組成控制局域網(wǎng)絡(luò)對光纖收發(fā)器的工作狀態(tài)進行網(wǎng)絡(luò)管理，這種裝置雖然在網(wǎng)絡(luò)通信距離和網(wǎng)絡(luò)中裝置的數(shù)量上較前一種裝置有了很大的提高，其通信距離一般在1200米左右，控制網(wǎng)絡(luò)中的裝置數(shù)量一般最多在32臺，若要管理更遠距離或更多數(shù)量的裝置，必須在網(wǎng)絡(luò)中加裝通信中繼器(或調(diào)制解調(diào)器)，網(wǎng)絡(luò)組建和管理費用高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有裝置技術(shù)上的不足，提出一種能更遠距離及更多數(shù)量裝置組建控制局域網(wǎng)絡(luò)，便于網(wǎng)絡(luò)管理的光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，包括電源接口、微處理器、存儲器、數(shù)據(jù)采集電路和網(wǎng)絡(luò)通信電路，電源經(jīng)電源接口接微處理器提供工作電源，數(shù)據(jù)采集電路將采集到的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入微處理器，微處理器將處理后的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入存儲器存儲，網(wǎng)絡(luò)通信電路包括通信接口(J2)、用于與上級網(wǎng)絡(luò)裝置或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計算機(PC機)通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U15)、用于與下級網(wǎng)絡(luò)裝置進行通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U16)、電平耦合模塊U14和光電耦合器U12，通信接口J2分別連接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，用于發(fā)送和接收信號，電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)將接收到的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入電平耦合模塊U14，電平耦合模塊U14的輸出接光電耦合器U12，經(jīng)光電耦合器U12隔離后輸入微處理器，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器U12隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，選通后的電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)輸出經(jīng)通信接口J2輸出。
設(shè)置用于與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控PC機進行通信的TTL/RS232電平轉(zhuǎn)換電路U13，電平轉(zhuǎn)換電路U13將接收到的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入電平耦合模塊U14，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器U12隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊U13輸出。
所述電平轉(zhuǎn)換電路(U15)是MAX485芯片。
所述電平轉(zhuǎn)換電路(U16)是MAX485芯片。
所述電平轉(zhuǎn)換電路(U13)是MAX232芯片。
采用上述技術(shù)方案，其明顯的技術(shù)進步在于1、增加了設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理性擁有帶智能管理的中央處理單元(微處理器MCU)負責整個設(shè)備信息的收集、維護和網(wǎng)絡(luò)管理，設(shè)備上的每個光纖收發(fā)模塊的信息數(shù)據(jù)及設(shè)備自身的信息數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)、光纖接口的連接狀態(tài)、雙絞線的連接狀態(tài)、與光纖收發(fā)模塊RJ-45雙絞線連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信狀態(tài)、與光纖收發(fā)模塊RJ-45雙絞線連接的光收發(fā)設(shè)備的通信狀態(tài)、該光纖收發(fā)模塊的通訊工作模式及設(shè)備自身的溫度、電源工作狀態(tài)等，都能通過監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控中心的監(jiān)控PC上實時的查詢、管理，給用戶一個準確的信息反饋，省去了設(shè)備管理員在值班中心和設(shè)備安裝機房之間的往返走動。2、基于RS-485總線，具有RS-232接口及RS-485接口兩種標準通信接口，在RS-485接口設(shè)計上采用級聯(lián)擴展方式，使得監(jiān)控中心與設(shè)備安裝機房之間的距離、不同機房地點之間的距離較之現(xiàn)有設(shè)備組建的網(wǎng)絡(luò)都有了很大的延伸，網(wǎng)絡(luò)通信距離可達到2400米及更遠；同時，只需對嵌入微處理器MCU的通信協(xié)議軟件程序模塊進行相應(yīng)的修改和調(diào)整，無需對裝置硬件電路作改動，就可使監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)管理增加三級或四級從機，使被監(jiān)控的裝置數(shù)量大大增加(可達到1056臺)。3、無需在網(wǎng)絡(luò)中加裝通信中繼器(或調(diào)制解調(diào)器)。
綜上所述，本實用新型解決了以太網(wǎng)的光纖收發(fā)器和光纖模式轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品在進行集中式網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)通信距離和被管理設(shè)備數(shù)量限制的問題，實現(xiàn)了監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)通信距離和被管理設(shè)備數(shù)量上的有效擴展，從而降低網(wǎng)絡(luò)組建和管理費用。


圖1是本實用新型本地監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理框圖；圖3是本實用新型的網(wǎng)絡(luò)通信電路；圖4是本實用新型的嵌入微處理器MCU的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議軟件程序框圖；圖5是本實用新型的數(shù)據(jù)采集電路。
圖6(A)是本實用新型溫控電路、存儲器電路圖。
圖6(B)是本實用新型電源接口電路圖。
具體實施方式
結(jié)合圖1~6，一種機架式光纖收發(fā)模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，包括中央微處理器MCU、電源、地址及數(shù)據(jù)存儲器、網(wǎng)絡(luò)通信電路、數(shù)據(jù)采集電路，電源經(jīng)電源接口接微處理器提供工作電源，數(shù)據(jù)采集電路將采集到的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入微處理器，微處理器將處理后的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入存儲器存儲，網(wǎng)絡(luò)通信電路包括通信接口J2、用于與上級網(wǎng)絡(luò)裝置或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計算機(PC機)通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路U15、用于與下級網(wǎng)絡(luò)裝置進行通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路U16、用于與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控PC機進行通信的TTL/RS232電平轉(zhuǎn)換電路U13、電平耦合模塊U14和光電耦合器U12，其中電源采用主、備份電源，保證裝置工作的可靠性，MAIN、AUX為電源插槽，主、備電源均設(shè)有數(shù)據(jù)信號線SMAIN、SAUX和控制信號線CMAIN、CAUX，用于微處理器MCU檢測和控制電源的工作狀態(tài)。
地址及數(shù)據(jù)存儲器U9為可擦除的E2PROM存儲器，其數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL接微處理器MCU的P1.2和P1.1口，用以存儲裝置的初始化信息及裝置在網(wǎng)絡(luò)中的唯一的標識地址。
網(wǎng)絡(luò)通信電路通信接口J2分別連接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，用于發(fā)送和接收信號，電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)將接收到的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入電平耦合模塊U14，電平耦合模塊U14的輸出接光電耦合器U12，經(jīng)光電耦合器U12隔離后輸入微處理器，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器U12隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，選通后的電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)輸出經(jīng)通信接口J2輸出，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器U12隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊U13輸出。
電平轉(zhuǎn)換電路U15采用MAX485芯片，電平轉(zhuǎn)換電路U16采用MAX485芯片，電平轉(zhuǎn)換電路U13采用MAX232芯片，光電耦合器U12的第6、10腳與微處理器MCU的TXD、RXD口相連，實現(xiàn)與微處理器之間的通信；通信接口J2的第1、2、3、4口為RS-485接口用于裝置連接到RS-485管理網(wǎng)絡(luò)中，其中第1、2口與上級網(wǎng)絡(luò)通信，第3、4口與下級網(wǎng)絡(luò)通信。J2的第5、6口為標準RS-232接口的第2、3信號線接口，可用于直接與監(jiān)控PC的串口連接通信。
數(shù)據(jù)采集電路微處理器MCU的P2.0為選通信號，P2.4一P2.7為模塊選擇信號，U5、U6、U7為施密特觸發(fā)器，U2、U3、U4、U8為光電耦合器，U17為譯碼器，UP1~UP16為緩沖驅(qū)動器，PLUG1~PLUG16為光纖收發(fā)模塊接口插槽，RP1~RP4為上拉電阻。當微處理器MCU根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理命令對光纖收發(fā)模塊采集數(shù)據(jù)時，從P2.0發(fā)出選通允許信號經(jīng)觸發(fā)器U7驅(qū)動光耦U8，允許譯碼器U17工作，同時從P2.4~P2.7發(fā)出模塊選擇信號，經(jīng)觸發(fā)器U7驅(qū)動光耦U4，使譯碼器U17選通CS1~CS16中之一為低電平，由此信號來選通緩沖驅(qū)動器UP1~UP16插槽(即PLUG1~PLUG16)；此時被選通的模塊的工作參數(shù)經(jīng)UP1~UP16緩沖，并經(jīng)施密特觸發(fā)器U5、U6整形后驅(qū)動光耦U3、U2，經(jīng)數(shù)據(jù)線P0.0~P0.7回傳微處理器MCU。
另外，裝置還設(shè)有溫控電路(見圖5)，溫控電路由溫度傳感器U10、D1、DELAY1、Q2、R3、R4組成，微處理器MCU通過P1.1、P1.2接至溫度傳感器U10?？蓪崿F(xiàn)對裝置工作溫度的檢測，并可設(shè)置工作溫度上限，當裝置的內(nèi)部溫度達到設(shè)置上限值時，電路驅(qū)動風扇工作，降低裝置內(nèi)部溫度。
在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中裝置的工作過程為裝置在開機后，先進行初始化，檢測主、備電源工作是否正常，微處理器MCU通過數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL讀取存儲在存儲器U9中的本機地址碼，MCU通過P1.3、P1.4發(fā)出使能信號，使通信接口中的電平轉(zhuǎn)換模塊U15、U16均處于接收通信數(shù)據(jù)狀態(tài)，裝置處于正常工作；當網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控PC發(fā)出檢測某一臺裝置中光纖收發(fā)器模塊工作參數(shù)命令，處于網(wǎng)絡(luò)中一級從機位置(典型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框圖見圖1)的所有裝置通過電平轉(zhuǎn)換模塊U15將總線上的RS-485電平信號轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，經(jīng)光耦U12通過RXD信號線送至微處理器MCU，MCU接收到命令后，對命令數(shù)據(jù)幀進行解析，判斷命令幀中的地址碼是否與本機地址碼相同。
若微處理器MCU判斷出接收的地址碼與本機地址碼相同則執(zhí)行參數(shù)檢測命令，微處理器MCU通過P2.0、P2.4~P2.7發(fā)出模塊選通信號，對裝置中的光纖收發(fā)器模塊逐個進行狀態(tài)參數(shù)檢測，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖驅(qū)動器UP1~UP16、施密特觸發(fā)器U5、U6及光耦U3回傳給MCU，微處理器MCU對模塊狀態(tài)參數(shù)進行分析處理。同時微處理器MCU通過P1.3、P1.4發(fā)出使能信號，使模塊U15處于數(shù)據(jù)發(fā)送使能狀態(tài)，而模塊U16處于數(shù)據(jù)發(fā)送禁止狀態(tài)。隨后MCU將模塊的各種工作狀態(tài)(模塊的類型、光纖線連接狀態(tài)、雙絞線連接狀態(tài)、光纖線數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、雙絞線數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、模塊工作模式、電源工作狀態(tài)、裝置內(nèi)部溫度等)通過TXD信號線送至光耦U12隔離驅(qū)動，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換模塊U15將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平，通過接口J2的第1、2口，通過總線傳送到網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控PC上顯示，反饋給網(wǎng)絡(luò)管理人員。
若微處理器MCU判斷接收地址碼與本機地址碼不符，則判斷接收地址碼是否為本機下一級網(wǎng)絡(luò)中的裝置地址碼，如為下一級裝置地址碼，則MCU通過P1.3、P1.4發(fā)出使能信號，使模塊U16處于數(shù)據(jù)發(fā)送使能狀態(tài)，而模塊U15處于數(shù)據(jù)發(fā)送禁止狀態(tài)，隨后，MCU將接收到的網(wǎng)絡(luò)管理命令由信號線TXD經(jīng)模塊U16發(fā)送至本機下一級網(wǎng)絡(luò)總線上。
二級網(wǎng)絡(luò)總線上的裝置在接收到管理命令后，將接收地址碼與本機地址碼相比較，本機地址碼與接收地址碼相同的裝置，執(zhí)行模塊數(shù)據(jù)采集動作，其微處理器MCU由P1.3、P1.4發(fā)出使能信號，使U15處于數(shù)據(jù)發(fā)送使能狀態(tài)，而模塊U16處于數(shù)據(jù)發(fā)送禁止狀態(tài)，并將模塊工作狀態(tài)信息通過模塊U15傳送至上一級網(wǎng)絡(luò)裝置。
一級網(wǎng)絡(luò)裝置在接收到(通過接口J2第3、4口和模塊U16)其下一級網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送來的狀態(tài)信息后，MCU通過P1.3、P1.4發(fā)出使能信號，使模塊U15處于數(shù)據(jù)發(fā)送使能狀態(tài)，而模塊U16處于數(shù)據(jù)發(fā)送禁止狀態(tài)，將接收到的下一級網(wǎng)絡(luò)裝置狀態(tài)信息傳送到網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控PC上顯示，反饋給網(wǎng)絡(luò)管理人員。
網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控PC逐個對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)出狀態(tài)查詢命令，即可對網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備進行集中監(jiān)控管理。
本裝置還可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理命令，對裝置中的收發(fā)器模塊執(zhí)行復(fù)位重起功能，還可對裝置的工作溫度上限根據(jù)環(huán)境要求進行設(shè)置。其網(wǎng)絡(luò)管理過程如上。
權(quán)利要求1.一種光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，包括電源接口、微處理器、存儲器、數(shù)據(jù)采集電路和網(wǎng)絡(luò)通信電路，電源經(jīng)電源接口接微處理器提供工作電源，數(shù)據(jù)采集電路將采集到的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入微處理器，微處理器將處理后的地址及檢測數(shù)據(jù)信息輸入存儲器存儲，，其特征在于網(wǎng)絡(luò)通信電路包括通信接口(J2)、用于與上級網(wǎng)絡(luò)裝置或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計算機(PC機)通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U15)、用于與下級網(wǎng)絡(luò)裝置進行通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U16)、電平耦合模塊(U14)和光電耦合器(U12)，通信接口(J2)分別連接電平轉(zhuǎn)換電路(U15)和電平轉(zhuǎn)換電路(U16)，用于發(fā)送和接收信號，電平轉(zhuǎn)換電路(U15)和電平轉(zhuǎn)換電路(U16)分別將接收到的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入電平耦合模塊(U14)，電平耦合模塊(U14)的輸出接光電耦合器(U12)，經(jīng)光電耦合器(U12)隔離后輸入微處理器，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器(U12)隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，選通后的電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)輸出經(jīng)通信接口(J2)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，其特征在于設(shè)置用于與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控PC機進行通信的TTL/RS232電平轉(zhuǎn)換電路(U13)，電平轉(zhuǎn)換電路(U13)將接收到的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸入電平耦合模塊(U14)，微處理器輸出的信號經(jīng)光電耦合器(U12)隔離后接電平轉(zhuǎn)換模塊(U13)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換電路(U15)是MAX485芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換電路(U16)是MAX485芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換電路(U13)是MAX232芯片。
專利摘要一種光纖收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)管理裝置，包括電源接口、微處理器、存儲器、數(shù)據(jù)采集電路和網(wǎng)絡(luò)通信電路，其中網(wǎng)絡(luò)通信電路包括通信接口(J2)、用于與上級網(wǎng)絡(luò)裝置或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計算機(PC機)通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U15)、用于與下級網(wǎng)絡(luò)裝置進行通信的TTL/RS485電平轉(zhuǎn)換電路(U16)、電平耦合模塊U14和光電耦合器U12，通信接口J2分別連接電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)，電平轉(zhuǎn)換模塊(U15、U16)的輸出接電平耦合模塊U14，電平耦合模塊U14的輸出接光電耦合器U12，經(jīng)光電耦合器U12隔離后輸入微處理器，微處理器經(jīng)光電耦合器U12接電平轉(zhuǎn)換電路(U13、U15、U16)后輸出。采用本實用新型實現(xiàn)更遠距離及更多數(shù)量裝置組建控制局域網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04B10/04GK2622940SQ0224904
公開日2004年6月30日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者李繼海, 趙建忠 申請人:深圳市優(yōu)聯(lián)寬帶網(wǎng)絡(luò)科技有限公司