本申請是發(fā)明名稱為一種智能光網(wǎng)絡(luò)單元，申請?zhí)枮?01510346115.0(申請日2015年06月19日)的分案申請。

本發(fā)明涉及一種光網(wǎng)絡(luò)裝置，尤其涉及的是一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)各模塊功能單一，系統(tǒng)效率低下，依靠協(xié)議轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)各前端模塊的數(shù)字化、ip化，前端信息不做處理，再通過光纖收發(fā)器、交換機、onu等以太網(wǎng)傳輸設(shè)備傳到后臺。傳統(tǒng)現(xiàn)有的典型智能化系統(tǒng)包括前端各類傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、以太網(wǎng)協(xié)轉(zhuǎn)、交換機、光纖收發(fā)器、核心交換機、路由器和服務(wù)器。

現(xiàn)有的傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)實現(xiàn)di/do,串口等端口的接入，需要通過各類協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)接口，再通過光纖收發(fā)器、交換機、onu等以太網(wǎng)傳輸設(shè)備傳到后臺。

現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)備組網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線路布設(shè)困難、容易干擾、設(shè)備成本高、施工成本高、功耗大、不易維護、低環(huán)保、電磁污染大、傳輸效率低等缺點。出現(xiàn)故障后，維護麻煩，比如：數(shù)字量設(shè)備上采集不到數(shù)據(jù)時，搞不清是中間設(shè)備出現(xiàn)了問題，還是前端設(shè)備的問題。需要逐步排查所能找到問題點，這樣費時費力，也在使用上帶來不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，將智能化技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)與pon技術(shù)結(jié)合，將智能網(wǎng)關(guān)嵌入光網(wǎng)絡(luò)單元，實現(xiàn)多種前端設(shè)備一體化接入。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，與olt相連接，其特征在于：包括光網(wǎng)絡(luò)單元、智能控制單元、以太網(wǎng)通信單元、輸入/輸出單元和為上述單元供電的電源電路，所述光網(wǎng)絡(luò)單元通過所述智能控制單元控制所述輸入/輸出單元的數(shù)據(jù)通信；所述智能控制單元包括lm3s6911微處理器及其外圍電路

所述輸入/輸出單元包括rs485接口電路、數(shù)字量輸入di接口電路和數(shù)字量輸出do接口電路，所述智能控制單元與所述rs485接口電路雙向數(shù)據(jù)通信，所述智能控制單元的信號輸入端與數(shù)字量輸入di接口電路的信號輸出端電連接，所述智能控制單元的信號輸出端與數(shù)字量輸出do接口電路的信號輸入端電連接；

所述rs485接口電路通過通信接口芯片65lbc184與lm3s6911微處理器串口鏈接；所述數(shù)字量輸入di接口電路通過opto-isolators芯片與lm3s6911微處理器的io引腳電連接；所述數(shù)字量輸出do接口電路通過relay芯片與lm3s6911微處理器的io引腳電連接。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括光收發(fā)器、光輸出控制部和信號交換輸入控制部，所述光收發(fā)器與所述olt之間進行光信號收發(fā)，所述光輸出控制部通過發(fā)光的檢測確定對所述光收發(fā)器的光關(guān)閉，所述信號交換輸入控制部通過將所述智能控制單元采集的信號轉(zhuǎn)化為光信號。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述光網(wǎng)絡(luò)單元為sd5103rb1光處理器，所述sd5103rb1光處理器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，與所述智能控制單元雙向通信連接。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述智能控制單元與所述以太網(wǎng)通信單元雙向通信，且所述智能控制單元內(nèi)置以太網(wǎng)phy芯片與rj45接口電路電連接。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述數(shù)字量輸出do接口電路包括電阻r38、npn型三極管q1、二極管d1、第一relay芯片和壓敏電阻rv1。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的有益效果體現(xiàn)在：

1、傳統(tǒng)的裝置通過路由器、核心交換機、光纖收發(fā)器、接入交換機、以太網(wǎng)協(xié)議和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊集成組網(wǎng)，而本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，將智能化技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)與pon技術(shù)結(jié)合，將智能網(wǎng)關(guān)嵌入光網(wǎng)絡(luò)單元，只需與olt通信，替換傳統(tǒng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備成本低、功耗小、方便維護。

2、本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置內(nèi)置多種輸入/輸出接口單元，與前端傳感器通信連接，傳輸高效、且抗干擾能力強。

3、本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，將智能化技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)與pon技術(shù)結(jié)合，將智能網(wǎng)關(guān)嵌入光網(wǎng)絡(luò)單元，通過智能控制單元與以太網(wǎng)通信單元雙向通信，且智能控制單元內(nèi)置以太網(wǎng)phy芯片與rj45接口電路電連接。

4、傳統(tǒng)的數(shù)字量di輸入接口/do輸出接口，通過各種協(xié)議轉(zhuǎn)換器與以太網(wǎng)通信連接，本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，將智能網(wǎng)關(guān)嵌入光網(wǎng)絡(luò)單元，通過智能控制單元與數(shù)字量di輸入接口/do輸出接口直接通信連接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的智能控制單元的電路原理圖。

圖3是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的一路數(shù)字量輸入di接口電路的電路原理圖。

圖4是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的一路數(shù)字量輸出do接口電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，與olt相連接。參見圖1，為本發(fā)明的本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置包括光網(wǎng)絡(luò)單元、智能控制單元、以太網(wǎng)通信單元、輸入/輸出單元和為上述單元供電的電源電路，其中，光網(wǎng)絡(luò)單元通過智能控制單元控制輸入/輸出單元和以太網(wǎng)通信單元的數(shù)據(jù)通信。

光網(wǎng)絡(luò)單元包括光纖收發(fā)器、光輸出控制部和信號交換輸入控制部，光纖收發(fā)器與olt之間進行光信號收發(fā)，光輸出控制部通過發(fā)光的檢測確定對光纖收發(fā)器的光關(guān)閉，所述信號輸入控制部通過將所述智能控制單元采集的信號轉(zhuǎn)化為光信號。本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，光網(wǎng)絡(luò)單元為sd5103rb1光處理器，且sd5103rb1光處理器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，與智能控制單元雙向通信連接。

其中，輸入/輸出單元包括rs485接口電路、數(shù)字量輸入di接口電路和數(shù)字量輸出do接口電路，智能控制單元與rs485接口電路雙向數(shù)據(jù)通信，智能控制單元的信號輸入端與數(shù)字量輸入di接口電路的信號輸出端電連接，智能控制單元的信號輸出端與數(shù)字量輸出do接口電路的信號輸入端電連接。本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，智能控制單元包括lm3s6911微處理器及其外圍電路。rs485接口電路通過通信接口芯片65lbc184與lm3s6911微處理器串口鏈接。數(shù)字量輸入di接口電路通過opto-isolators芯片與lm3s6911微處理器的io引腳電連接。數(shù)字量輸出do接口電路通過relay芯片與lm3s6911微處理器的io引腳電連接。

其中，智能控制單元與以太網(wǎng)通信單元雙向通信，且智能控制單元內(nèi)置以太網(wǎng)phy芯片與rj45接口電路電連接。本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，lm3s6911微處理器內(nèi)置以太網(wǎng)phy芯片與rj45接口電路電連接，參見圖2，本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的智能控制單元的電路原理圖。其中，rj45接口電路采用hr911105a芯片，lm3s6911微處理器的43pin引腳和46pin引腳為信號輸出端，lm3s6911微處理器的40pin引腳和47pin引腳為信號輸入端。lm3s6911微處理器的43pin引腳和46pin引腳，通過電阻r12和電阻13、電容c35和電容c36與hr911105a芯片的信號輸入端電連接。lm3s6911微處理器的40pin引腳和37pin引腳，通過電阻r14和r15、電容c37和電容c38與hr911105a芯片的信號輸出端電連接。本優(yōu)選實施例的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置還包括網(wǎng)絡(luò)隔離器，并通過網(wǎng)絡(luò)隔離器接口連接到sd5103rb1光處理器的網(wǎng)絡(luò)隔離器上，從而完成網(wǎng)絡(luò)回路的連接。

智能控制單元與以太網(wǎng)通信單元雙向通信原理為：lm3s6911的43pin腳由電阻r12上拉為邏輯高電平，lm3s6911的46pin腳由電阻r13上拉為邏輯高電平，當有信號輸出時對應(yīng)引腳拉低(為低電平)從而完成一個邏輯電平的轉(zhuǎn)換，同時加載到網(wǎng)絡(luò)隔離器信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)隔離器耦合輸出一個邏輯電平信號。lm3s6911的40pin腳由電阻r14上拉為邏輯高電平，lm3s6911內(nèi)部集成phy芯片37pin腳由電阻r15上拉為邏輯高電平，當網(wǎng)絡(luò)隔離器有信號輸出時對應(yīng)引腳拉低(為低電平)從而完成一個邏輯電平的轉(zhuǎn)換，即使信號的輸入接收一個邏輯電平信號。其中，電容c35、c36、c37和c38是旁路濾波電容，對于此點的邏輯轉(zhuǎn)換時電源造成的高頻干擾濾除作用。對于電容c53、c55是網(wǎng)絡(luò)隔離器的旁路濾波電容，對于此點的邏輯轉(zhuǎn)換時電源造成的干擾濾除作用。其中，電阻r12、r13、r14和r15均為49.9ω。電容c12、c13、c14和c15均為10pf電容。電容c53和c55為0.01uf電容。

本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置內(nèi)置3路rs485接口電路、20路數(shù)字量輸入di接口電路、8路數(shù)字量輸出do接口電路。參見圖4，圖4是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的一路數(shù)字量輸出do接口電路的電路原理圖。數(shù)字量輸出do接口電路包括電阻r38、npn型三極管q1、二極管d1、第一relay芯片和壓敏電阻rv1。npn型三極管q1的基極和發(fā)射機間并聯(lián)電阻r38，且電阻r38與npn型三極管q1的基極間設(shè)有輸入端do1，輸入端do1與智能控制單元的輸出端電連接。npn型三極管q1的集電級通過二極管d1、第一relay芯片和壓敏電阻rv1與輸出端do11、do12電連接。通過輸出端do11、do12電連接與外部輸出設(shè)備輸出連接。

參見圖3，圖3是本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置的一路數(shù)字量輸入di接口電路的電路原理圖。本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置內(nèi)置20路數(shù)字量輸入di接口電路。其中4路數(shù)字量輸入di接口電路公用一個可控制的光耦合器件連接芯片，本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，采用可控制的光耦合器件tlp521-4，其中光耦合器件tlp521-4內(nèi)置四路光耦合電路，第一輸入di接口輸出端通過電阻r50、電容c86、電阻r51與光耦合器件tlp521-4的一路光耦合電路輸入端連接；光耦合器件tlp521-4的一路光耦合電路輸出端與第一輸入di接口的輸入端di1電連接，并通過電阻r54接地。外部設(shè)備通過第一輸入di接口的輸入端di1接入，并通過第一輸入di接口的輸出端din1輸出，第一輸入di接口的輸出端din1與智能控制單元電連接。

此外，本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置還包括pon上行接口、voip接口、管理接口和調(diào)試接口。voip接口電路是通過以太網(wǎng)交互的語音交互接口電路。上行數(shù)據(jù)pon連接到pon處理器sd5103rb1的pon上行接口，處理光信號轉(zhuǎn)換成電信號。管理接口用于網(wǎng)絡(luò)管理此設(shè)備的端口。調(diào)試接口是一路串口用于onu的調(diào)試接口。

本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置，將智能化技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)與pon技術(shù)結(jié)合，將智能網(wǎng)關(guān)嵌入光網(wǎng)絡(luò)單元(onu、ont等)，實現(xiàn)多種前端設(shè)備一體化接入。使用本發(fā)明的一種具備多接口傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)裝置集成組網(wǎng)系統(tǒng)包括前端傳感器、olt、智能光網(wǎng)絡(luò)單元和服務(wù)器。其中前端傳感器采集數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口傳送給智能光網(wǎng)絡(luò)單元，智能光網(wǎng)絡(luò)單元通過與olt通信，最終與服務(wù)局交互通信。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。