光纤配线模块内无PCB板的光纤系统及光纤配线方法

摘要

本发明公开了一种光纤配线模块内无PCB板的光纤系统及光纤配线方法，涉及光纤通信设备领域。该系统包括数据处理单元、光纤配线模块、若干用于实现电连接的光纤连接装置，光纤配线模块内无PCB板，光纤连接装置包括电连接器和长度可调的控制线，电连接器附着在光纤适配器上，控制线的一端与电连接器相连，另一端与数据处理单元相连，电连接器和控制线作为桥梁，将光纤连接器插头上的电子标签信息，传递到上层的数据处理单元。本发明能减少资源浪费、有效降低成本、降低安装难度、提高安装效率，方便更换部件，缩短施工时间，适合于ODN新建网络和现网改造等多种应用场景。

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信设备领域，具体是涉及一种光纤配线模块内 无PCB板的光纤系统及光纤配线方法。

背景技术

随着通信技术的不断发展，光纤传输被越来越多地运用到通信系 统中，光纤与光纤之间主要通过光纤连接器来连接。光纤连接器包括 一个光纤适配器和2个光纤连接器插头，光纤适配器分别与2个光纤 连接器插头相连，每个光纤连接器插头连接一根光纤。光纤网络中， 普遍都是通过这种连接方式来进行光纤的接续。

光纤适配器通常是ODN(Optical Distribution Network，光分配 网络)中机械连接器的主要部件。在ODN工程实施过程和后续的维 护过程中，需要掌握每个光纤适配器的光纤连接情况，通常情况下只 能通过人工手动记录实现。这不仅费时费力，也容易出错，而且后期 维护成本高。因此，整个光纤接入系统的资金投入和运营成本居高不 下。所以，如何指示海量光纤连接器的光纤连接状态，自然成了ODN 工程中需要考虑的问题。

使用电子标签对光纤进行标识，并进行智能化管理，能够提高光 纤管理效率，减小光纤管理出错率。现有技术中，通常采用在光纤配 线模块内安装PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的方式，在 PCB板上增加电信号，来实现光纤连接状态的指示。光纤适配器以及 PCB均会安装在光纤配线模块内，光纤配线模块不仅外观尺寸不一， 各个光纤端口的间距不一，并且每种托盘的光纤端口到上盖板以及底 板的厚度均有所不同，针对不同尺寸的配线盘，PCB有不同的类型， 不能共用同一种类型的PCB板。为了不改变原有光纤配线模块的结 构，需要制备不同种类的PCB，这样带来了很大的资源浪费，不仅增 加了成本，安装效率也比较低，且不易更换部件，安装方式不灵活。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种光纤 配线模块内无PCB板的光纤系统及光纤配线方法，能够解决现网升 级中的光纤端口间距不一、多个光纤配线模块尺寸有差异的技术难 题，减少资源浪费、有效降低成本、降低安装难度、提高安装效率， 方便更换部件，缩短施工时间，适合于ODN新建网络和现网改造等 多种应用场景。

本发明提供一种光纤配线模块内无PCB板的基于电子标签技术 的光纤系统，包括数据处理单元、光纤配线模块，光纤配线模块的 面板上设置有若干光纤连接器，每个光纤连接器包括一个光纤适 配器和两个光纤连接器插头，所述光纤配线模块内无PCB板，所 述光纤系统还包括若干用于实现电连接的光纤连接装置，光纤连 接装置与光纤连接器一一对应，光纤连接装置包括电连接器和长 度可调的控制线，电连接器附着在光纤适配器上，控制线的一端 与电连接器相连，另一端与数据处理单元相连，电连接器和控制 线作为桥梁，将光纤连接器插头上的电子标签信息，传递到上层 的数据处理单元进行处理。

在上述技术方案的基础上，所述电连接器包括壳体，壳体的 两侧设置有定位部件，定位部件用于将壳体紧固安装到光纤适配 器上；壳体边缘处开有电子标签插接端口、LED灯安装端口和控 制线插接端口；壳体内部设置有若干预埋电线，用于将电子标签 的电信号、LED灯的电信号与控制线之间的电路连通。

在上述技术方案的基础上，所述电连接器采用注塑成型方式 一体成型，制成塑胶座。

在上述技术方案的基础上，所述塑胶座的外表面包裹一层金 属，增强电连接器的硬度。

在上述技术方案的基础上，所述电子标签插接端口、LED灯 安装端口位于壳体的一端，控制线插接端口位于壳体的另一端， 若干预埋电线将壳体一端的电子标签的电信号、LED灯的电信号 与壳体另一端的控制线之间的电路连通。

在上述技术方案的基础上，所述电子标签插接端口中设置有 弹性接触件，当光纤连接器插头插入到光纤适配器的光端口中时， 光纤连接器插头上附着的电子标签插入到电连接器的电子标签插 接端口中，使得电子标签与弹性接触件之间的电信号接通。

在上述技术方案的基础上，所述LED灯安装端口内安装有 LED灯，LED灯位于光纤适配器的光端口的上部，该LED灯在数 据处理单元的控制下，指示需要操作的光纤适配器的光端口的位 置。

在上述技术方案的基础上，所述数据处理单元控制LED灯的 常亮、熄灭、快闪、慢闪状态，用来给现场施工人员指示光纤连 接器插头的插入或拔出，以及光纤配线模块的盘体状态。

在上述技术方案的基础上，所述电连接器采用有弹片的卡扣 方式，卡扣在光纤适配器上。

在上述技术方案的基础上，所述光纤适配器的周围未配置卡 槽时，电连接器采用有弹片的卡扣方式，卡扣在光纤适配器上。

在上述技术方案的基础上，所述电连接器采用无弹片的卡接 方式，卡接在光纤适配器上。

在上述技术方案的基础上，所述光纤适配器的周围配置有卡 槽时，电连接器采用无弹片的卡接方式，光纤适配器和电连接器 整体固定在卡槽中。

在上述技术方案的基础上，所述控制线在物理类型上包括排 缆、柔性PCB。

在上述技术方案的基础上，所述控制线与数据处理单元之间 的接口类型为排缆接口。

在上述技术方案的基础上，所述控制线与电连接器之间、控 制线与数据处理单元之间的连接方式均为可拆卸式连接。

在上述技术方案的基础上，所述控制线的一端为单头插接件， 另一端为带有不同长度连接线的多头插接件。

在上述技术方案的基础上，所述控制线用于传输电路信号， 控制线在电路形式上包括电子标签数据线、LED灯数据线、共用 的电子标签控制线和LED灯控制线，其中，电子标签数据线实现 双向传输，通过该数据线，上层的数据处理单元对电子标签进行 读写，而电子标签附着在光纤连接器上，从而实现对光纤配线模 块上光纤连接器的电子化标识；数据处理单元通过LED灯数据线 对嵌入电连接器的LED灯进行写入操作，用于指示待操作的光纤 端口，便于施工人员采用可视化的方式对光纤端口进行光纤插入 或拔出操作。

在上述技术方案的基础上，所述光纤配线模块有12或24个 光纤端口，每个端口对应一个电子标签和一个LED灯，数据处理 单元通过共用的电子标签控制线和LED灯控制线，实现不同光纤 端口的选择，以及同一光纤端口上电子标签或LED灯的分时操作： 一方面，数据处理单元输入对应的控制信号，来实现对光纤端口 的电子标签和LED灯的分时控制，不同的时隙分别对应电子标签 的控制或LED灯的控制；另一方面，数据处理单元内部配置有译 码器和电子开关，用作对不同光纤端口的选址。

在上述技术方案的基础上，所述控制线设置有瞬变电压抑制 TVS管，对电路进行防护。

在上述技术方案的基础上，每个光纤连接器插头上均套有塑 料件，塑料件内含有用于唯一标识该光纤连接器插头的电子标签， 电连接器获取电子标签中的光纤连接器插头身份信息，并将该身 份信息传输至数据处理单元。

本发明还提供上述基于电子标签技术的光纤系统的光纤配线 方法，包括以下步骤：

S1、安装电连接器：打开光纤配线模块的顶盖，将电连接器 安装在光纤适配器上，使得二者之间处于紧密贴合状态，直至所 有电连接器安装完毕，转到步骤S2；

S2、安装控制线：将控制线的一端插入数据处理单元的接口 中，将控制线的另一端插入到各个电连接器中，直至所有控制线 安装完毕，转到步骤S3；

S3、下发工单：ODN网络管理系统采用网络服务的通讯方式， 给智能管理终端下发工单，智能管理终端通过RS485协议，与ODN 网络设施之间进行通信；直至下发工单执行完毕，转到步骤S4；

S4、光纤连接与现场操作：施工人员根据ODN网络设施上的 端口LED灯的指引，进行光纤端口的操作，然后转到步骤S5；

S5、处理告警：如果施工人员的操作出现异常，ODN网络设 施向ODN网络管理系统和智能管理终端上报告警信息；直至告警 处理完毕，转到步骤S6；

S6、返回施工结果：施工人员现场操作完毕后，使用智能管 理终端向ODN网络管理系统上传施工结果。

在上述技术方案的基础上，步骤S1中，所述将电连接器安装 在光纤适配器上的过程为：按照竖直向下的方向，采用无弹片的 卡接方式或有弹片的卡扣方式，将电连接器安装在光纤适配器上。

在上述技术方案的基础上，所述电连接器包括壳体，壳体的 两侧设置有定位部件，定位部件用于将壳体紧固安装到光纤适配 器上。

在上述技术方案的基础上，所述壳体边缘处开有电子标签插 接端口、LED灯安装端口和控制线插接端口；壳体内部设置有若 干预埋电线，用于将电子标签的电信号、LED灯的电信号与控制 线之间的电路连通；所述控制线的一端为单头插接件，另一端为 带有不同长度连接线的多头插接件；

步骤S2中安装控制线的具体过程为：将控制线一端的单头插 接件插入数据处理单元的接口中，控制线另一端的多头插接件逐 一插入到各个电连接器的控制线插接端口中。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)与传统的基于电子标签技术的光纤系统和配线方法相比， 本发明去除了光纤配线模块的PCB部分。本发明采用电连接器和控 制线取代了传统的PCB板，与现有技术中使用PCB板来实现电连接 相比，本发明在电连接器内部埋有电线，外部再用控制线连接起来， 不需要区分配线盘，只要光纤适配器是标准的就可以了。现有技术中 采用PCB板方式，没有控制线。在现有技术的不同场景中，不同规 格的光纤配线模块的厚度对内置PCB板存在差异性要求。但是，本 发明采用电连接器和控制线的方式，并且控制线的长度可调，无需考 虑光纤配线模块的厚度、形状大小、光纤端口间距等因素，因此能够 解决现网升级中的光纤端口间距不一、多个光纤配线模块尺寸有差异 的技术难题；由于采用电连接器和控制线，能够减少资源浪费、有效 降低成本、降低安装难度、提高安装效率，方便更换部件，缩短施工 时间，适合于ODN新建网络和现网改造等多种应用场景，可在光纤 业务不受影响的前提下，轻易实现对ODN新建网络以及改造网络的 智能化升级。

(2)本发明中的控制线采用热插拔设计，现场操作人员可在系 统不断开电源的情况下任意插拔控制线，操作更加灵活。

(3)现有技术中，将带有电子标签的光纤连接器插入到光纤适 配器上，或从光纤适配器上拔下来时，会带来静电，导致电路上的电 压瞬间变大或瞬间变小，易损坏电子元器件，给系统造成不可逆转的 破坏性损伤。本发明在控制线上增加TVS(Transient Voltage  Suppressor，瞬变电压抑制)管，对电路进行良好的防护。

附图说明

图1为本发明实施例中光纤配线模块内无PCB板的基于电子标 签技术的光纤系统的结构框图；

图2为本发明实施例中电连接器的结构框图；

图3为本发明实施例中控制线的结构框图；

图4为本发明实施例中光纤配线模块内无PCB板的基于电子标 签技术的光纤系统的光纤配线方法的流程图。

附图标记：1-壳体，2-定位部件，3-电子标签插接端口，4-LED 灯安装端口，5-预埋电线，6-控制线插接端口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种光纤配线模块内无PCB 板的基于电子标签技术的光纤系统，包括数据处理单元、光纤配线模 块、若干用于实现电连接的光纤连接装置，光纤配线模块内无PCB 板，光纤配线模块的面板上设置有若干光纤连接器，光纤连接装置与 光纤连接器一一对应；每个光纤连接器包括一个光纤适配器和两个光 纤连接器插头，两个光纤连接器插头均采用物理卡接方式与光纤适配 器连接：光纤适配器包括两个光端口，光纤适配器的两个光端口各插 入一个光纤连接器插头，两个光纤连接器插头分别与不同类型的光纤 连接，用于传输光路信号。每个光纤连接器插头上均套有塑料件，塑 料件内含有用于唯一标识该光纤连接器插头的电子标签。光纤配线模 块为光纤配线盘或者光纤配线面板。

参见图1所示，用于实现电连接的光纤连接装置包括电连接器和 长度可调的控制线，电连接器附着在光纤适配器上，电连接器主要用 于获取电子标签中的光纤连接器插头身份信息，并将该身份信息传输 至上层的数据处理单元。控制线的一端与电连接器相连，另一端与数 据处理单元相连，控制线用于传输电路信号。电连接器和控制线作为 桥梁，将光纤连接器插头上的电子标签信息，传递到上层的数据处理 单元进行处理。

控制线与数据处理单元之间的接口类型包括但不限于排缆接口。

控制线与电连接器之间、控制线与数据处理单元之间的连接方式 均为可拆卸式连接。

参见图2所示，电连接器包括壳体1，壳体1的两侧设置有定位 部件2，定位部件2用于将壳体1紧固安装到光纤适配器上。壳体1 边缘处开有电子标签插接端口3、LED(Light Emitting Diode，发光 二极管)灯安装端口4和控制线插接端口6，壳体1内部设置有若干 预埋电线5，用于将电子标签的电信号、LED灯的电信号与控制线之 间的电路连通。

光纤适配器是标准的光纤适配器，通常有FC(Ferrule Connector， 套管式连接器)、SC(Square Connector，方形光纤连接器)、LC(Lucent  Connector，朗讯连接器)等不同类型。各种类型的光纤适配器结构 有差异，因此电连接器安装在光纤适配器上的方式也有差异。

电连接器可以采用有弹片的卡扣方式，卡扣在光纤适配器上；电 连接器也可以采用无弹片的卡接方式，卡接在光纤适配器上。当光纤 适配器的周围配置有卡槽时，电连接器采用无弹片的卡接方式，光纤 适配器和电连接器整体固定在卡槽中；光纤适配器的周围未配置卡槽 时，电连接器采用有弹片的卡扣方式，卡扣在光纤适配器上。

下面举例说明电连接器的一种具体结构。

参见图2所示，电连接器包括壳体1，壳体1的一端开有电子标 签插接端口3、LED灯安装端口4，另一端开有控制线插接端口6， 用于插接控制线。壳体1的内部设置有若干预埋电线5，用于将壳体 1一端的电子标签的电信号、LED灯的电信号与壳体1另一端的控制 线之间的电路连通，电连接器和控制线作为桥梁，将光纤连接器插头 上的电子标签信息，传递到上层的数据处理单元进行处理，反方向的 数据也类似进行传输，同时数据处理单元能控制LED灯的常亮、熄 灭、快闪、慢闪等状态，用来给现场施工人员指示光纤连接器插头的 插入或拔出，以及光纤配线模块的盘体状态，如正常工作、告警等。

电连接器可以采用注塑成型方式一体成型，制成塑胶座，还可以 在塑胶座的外表面包裹一层金属，增强电连接器的硬度。

电子标签插接端口3中设置有弹性接触件，如果光纤连接器插头 上附着有电子标签，当光纤连接器插头插入到光纤适配器的光端口中 时，光纤连接器插头上附着的电子标签同时会插入到电连接器的电子 标签插接端口3中，使得电子标签与弹性接触件之间的电信号接通。

LED灯安装端口4内安装有LED灯，LED灯位于光纤适配器的 光端口的上部，该LED灯在数据处理单元的控制下，指示需要操作 的光纤适配器的光端口的位置。上层的数据处理单元可控制该LED 灯的状态变化，例如快闪、慢闪、熄灭灯，用作现场施工时光纤连接 器的插入和拔出操作指示。在数据处理单元控制光纤连接器插头与光 纤光纤适配器的安装配合时，更加容易找到每个光纤连接器插头对应 的光纤适配器的光端口的位置。

光纤适配器是传统的标准光纤适配器，传统的标准光纤连接器插 头可以与之相适配，在不需要用到电子标签的情况下，不配置电连接 器和LED灯，可以做普通的光纤适配器用。在不改变现有光纤适配 器的情况下，可以改造现有的光纤网络。

目前常用的光纤适配器的类型有：FC(Ferrule Connector，套管 式连接器)光纤适配器、LC(Lucent Connector，朗讯连接器)光纤 适配器、SC(Square Connector，方形光纤连接器)光纤适配器，是 现有技术中的标准件，结构不同。本发明实施例中的电连接器不仅可 应用于单联FC/LC/SC光纤适配器，还可以应用于双联类型LC/SC光 纤适配器。

控制线在物理类型上包括但不限于排缆、柔性PCB等方式。控 制线的一端为单头插接件，另一端为带有不同长度连接线的多头插接 件。

参见图3所示，控制线在电路形式上主要包括电子标签数据线、 LED灯数据线、共用的电子标签控制线和LED灯控制线。其中，电 子标签数据线可实现双向传输，通过该数据线，上层的数据处理单元 可对电子标签进行读写，而电子标签附着在光纤连接器上，从而实现 对光纤配线模块上光纤连接器的电子化标识。数据处理单元可通过 LED灯数据线对嵌入在电连接器上的LED灯进行写入操作，用于指 示待操作的光纤端口，便于施工人员采用可视化的方式对光纤端口进 行光纤插入或拔出操作。

通常情况下，光纤配线模块有12或24个光纤端口，每个端口对 应一个电子标签和一个LED灯。在本发明中，数据处理单元通过共 用的电子标签控制线和LED灯控制线，实现不同光纤端口的选择， 以及同一光纤端口上电子标签或LED灯的分时操作：一方面，数据 处理单元输入对应的控制信号，来实现对光纤端口的电子标签和LED 灯的分时控制，不同的时隙分别对应电子标签的控制或LED灯的控 制；另一方面，数据处理单元内部配置有译码器和电子开关等模块， 用作对不同光纤端口的选址。

现有技术中采用PCB板方式，没有控制线。本发明实施例中， 控制线的长度可调，解决了现网升级中的光纤端口间距不一以及光纤 配线模块尺寸各异的大难题。由于施工人员在连接过程中可随时插拔 控制线，因此控制线采用热插拔设计，使得现场操作人员可在系统不 断开电源的情况下任意插拔控制线，操作更加灵活。

另外，现有技术中，将带有电子标签的光纤连接器插头插入到光 纤适配器上，或从光纤适配器上拔下来时，会带来静电，导致电路上 的电压瞬间变大或瞬间变小，易损坏电子元器件，给系统造成不可逆 转的破坏性损伤，因此，本发明实施例的控制线还可以设置有TVS (Transient Voltage Suppressor，瞬变电压抑制)管，对电路进行良好 的防护。

参见图4所示，本发明实施例还提供上述基于电子标签技术的光 纤系统的光纤配线方法，包括以下步骤：

S1、安装电连接器：打开光纤配线模块的顶盖，按照竖直向下的 方向，采用无弹片的卡接方式或有弹片的卡扣方式，将电连接器安装 在光纤适配器上，使得二者之间处于紧密贴合状态，直至所有电连接 器安装完毕，转到步骤S2；

S2、安装控制线：将控制线一端的单头插接件插入数据处理单元 的接口中，控制线另一端的多头插接件逐一插入到各个电连接器的控 制线插接端口6中，直至所有控制线安装完毕，转到步骤S3；

S3、下发工单：ODN网络管理系统采用Web Services(网络服 务)的通讯方式，给智能管理终端下发工单，工单类型主要包括施工 工单、巡线工单、配置工单、数据采集工单、电子标签写入工单等， 这里重点描述施工工单的处理方法：施工人员使用智能管理终端，下 载相应的施工工单，施工工单包括光纤新装、光纤拆除、光纤更改等 内容。智能管理终端通过RS485协议，与ODN网络设施之间进行通 信；直至下发工单执行完毕，转到步骤S4；

S4、光纤连接与现场操作：施工人员根据ODN网络设施上的端 口LED灯的指引，进行光纤端口的操作：LED灯主要有熄灭、常亮、 慢闪、快闪等4种状态，分别对应4种不同的指引方式：熄灭状态对 应端口无现场操作或无告警或端口操作完毕，常亮状态对应端口等待 现场操作，慢闪状态对应端口定位指示，快闪状态对应端口有告警； 这4种指引方式的优先级依次增加：在端口LED灯处于熄灭状态时， 施工人员无需任何操作，即优先级最低；在端口LED灯处于常亮状 态时，施工人员插入或拔出对应端口上带有电子标签的光纤连接器插 头，即优先级较低；在端口LED灯处于慢闪状态时，描述的是定位 并指示正确端口、在线本端端口、对端端口等，施工人员可找到对应 的端口进行操作，即优先级较高；如果端口LED灯处于快闪状态， 则表明有告警产生，即优先级最高，然后转到步骤S5；

S5、处理告警：端口LED灯指示的告警主要包括错误插入、错 误拔出、出现故障等，当施工人员错误插入光纤或错误拔出端口光纤 时，端口LED灯会出现快闪状态，指示有告警产生，施工人员进行 对应的处理后，LED灯会熄灭；如果施工人员的操作出现异常，ODN 网络设施会向ODN网络管理系统和智能管理终端上报告警信息；直 至告警处理完毕，转到步骤S6；

S6、返回施工结果：施工人员现场操作完毕后，使用智能管理终 端向ODN网络管理系统上传施工结果，施工结果包括工单的ID号、 任务是否完成、操作类型、跳接类型、跳接列表等信息，操作类型包 括新装、拆除、更改，跳接类型包括双端跳接、单端跳接、分路器跳 接。

与传统的基于电子标签技术的光纤系统和配线方法相比，本发明 去除了光纤配线模块的PCB部分。在现有技术的不同场景中，不同 规格的光纤配线模块的厚度对内置PCB板存在差异性要求，但是， 本发明采用电连接器和控制线的方式，无需考虑光纤配线模块的厚 度、形状大小、光纤端口间距等因素，可在光纤业务不受影响的前提 下，轻易实现对ODN新建网络以及改造网络的智能化升级。由于采 用电连接器和控制线方式，能够有效降低成本、降低安装难度、减少 资源浪费、缩短施工时间。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘 若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这 些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。