[发明专利]一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法

权利要求书

1.一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、建立健康监测点，采集光传输设备内部各可更换模块的状态，用于形成状态信息库，所述光传输设备包括光发射组件、光接收组件和传输光纤；

步骤2、基于建立的健康监测点，建立光传输设备的故障分析模型，定位各模块故障，分析导致故障的原因；

步骤3、进行设备全生命周期管理，对光传输设备各模块的更换、维护、维修记录进行追踪，并提供维护维修决策建议；

所述步骤1中，建立健康监测点，包括在光发射组件和光接收组件上建立健康监测点，具体的：

a. 光发射组件的健康监测点包括其上的电源模块、射频模块、发射光模块；

b. 光接收组件的健康监测点包括其上的电源模块、射频模块、接收光模块；

光发射组件中电源模块的监测信息包括综合状态、供电电流及供电电压；

光发射组件中的射频模块的监测信息包括放大器工作状态和数控衰减；

光发射组件中的发射光模块的监测信息包括输出光功率、激光器工作环境温度、制冷制热电流和激光器工作电流；

光接收组件中电源模块的监测信息包括综合状态、供电电流及供电电压；

光接收组件中的射频模块的监测信息包括放大器工作状态和数控衰减；

光接收组件中的接收光模块的监测信息包括检测的光功率；

所述的激光器工作电流、输出光功率、制冷制热电流和激光器的工作环境温度组成了一个相互关联的综合信息，发射光模块通过激光器工作电流、输出光功率、制冷制热电流和激光器的工作环境温度进行互相验证和判断；所述的验证和判断逻辑为：

首先判断激光器的工作环境温度和制冷制热电流的信息是否相符，激光器的工作环境温度高于设置的温度时，制冷制热电流会正向流动进行制冷，工作环境温度越高，该制冷制热电流越大；反之，激光器的工作环境温度低于设置的温度时，制冷制热电流会反向流动进行制热，工作环境温度越低，该制冷制热电流越大；

激光器的制冷制热电流和激光器的工作温度信息相符时，判断激光器的工作电流和激光器的输出光功率信息；在正常情况下激光器的工作电流和激光器的输出光功率保持稳定水平，通过判断激光器的工作电流和激光器的输出光功率来判断发射光模块是否异常。

2.根据权利要求1所述的一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法，其特征在于：

光发射组件和光接收组件的供电电流包括：工作电流和制冷制热电流，采用霍尔传感器进行检测；

激光器工作环境温度采用热敏电阻进行检测，热敏电阻电阻值与温度成线性关系，将电阻值信息转换为对应电压信息获得当前的温度信息；

输出光功率利用检测激光器背光的光功率大小来获取，将背光信息转换为电压信息，该电压信息与背光的输入光功率成正比，通过检测电压信息获得激光器的输出光功率。

3.根据权利要求1所述的一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法，其特征在于，

所述步骤1中，采集光传输设备内部各可更换模块的状态包括进行射频检波，射频检波将获得光发射组件的输入射频信号功率和光接收组件的输出射频信号功率的大小；具体的：所述的射频检波方法将输入射频信号耦合出一部分进行检波后通过折算获得输入射频信号功率的大小；输入射频信号先经过定向耦合器，在耦合器输出端将耦合出的一部分信号送入检波器，经检波器后输出一个和输入射频信号成线性关系的直流电压。

4.根据权利要求1所述的一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法，其特征在于，

所述步骤2建立的故障分析模型的方法包括：故障树、故障专家库、或故障案例库。

5.根据权利要求4所述的一种光传输设备的健康监测及故障诊断方法，其特征在于，

建立的故障树包括光发射组件故障树和光接收组件故障树，故障树包括设备的硬件故障和软件故障，硬件故障包括电源模块故障、射频模块故障、光模块故障和监控模块故障，软件故障包括因各种异常导致的软件崩溃。