光缆交接箱和智能光交系统的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种光缆交接箱和智能光交系统。


背景技术：

2.光缆交接箱，通常又称为街边柜，一般放置在主干光缆上，用于光缆分枝，它是一个无源设备，与原来的铜缆交接箱功能类似，只是将大多数的光缆，通过光缆交接箱后，分为不同方向的几个小对数光缆。
3.随着运营商向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向的发展，综合业务区建设工作的推进，光缆交接箱建设工作不断提速。目前，国内现运行的光缆交接箱的保有量在70万台以上，并且一般都要依靠运维人员不定期的人工巡检来保障光缆交接箱的正常运行和维护。
4.因此，如何使得对光缆交接箱进行人工巡检时更为简单易行成为了亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种光缆交接箱和智能光交系统，以解决如何使得对光缆交接箱进行人工巡检时更为简单易行的技术问题。
6.第一个方面，本技术提供一种光缆交接箱，包括：
7.智能门锁，安装于门框上或者门内侧，智能门锁配置的解锁方式包括：由云端服务器进行远程解锁、由移动维护端的应用程序进行解锁以及由机械钥匙进行解锁；
8.集成式控制器，安装在箱体的内部或外部，用于接收云端服务器或移动维护端发送的开闭指令，以控制智能门锁的开启或关闭；
9.唤醒器，设置于光缆交接箱的门上或箱体上，并与集成式控制器电连接，用于将运维人员对唤醒器的操作动作中的机械力转换为电信号，电信号用于将集成式控制器从休眠状态激活到工作状态；
10.其中，集成式控制器内集成了电池，在电池的电量耗尽时，需将集成式控制器进行整体更换，门设置在箱体四周的任意一个侧面或多个侧面上，箱体在门对应的位置设置有门框。
11.在一种可能的设计中，唤醒器包括：按压机构、转动机构、拨动机构、敲击机构、旋钮机构中的至少一种，操作动作包括：按压该按压机构、旋转该转动机构和/或旋钮机构、敲击该敲击机构、按预设路径拨动该拨动机构。
12.在一种可能的设计中，若唤醒器包括按压机构，按压机构包括多个按压式触发器以及对应的电路开关，当运维人员以预设方式按压至少一个按压式触发器时，对应的电路开关闭合，并将按压力转换为电脉冲信号，电信号包括电脉冲信号。
13.在一种可能的设计中，智能锁包括可折叠锁柄，可折叠锁柄存在折叠形态以及展开形态，折叠形态为可折叠锁柄嵌入到门上的凹槽内，展开形态为可折叠锁柄的一端转动，
使得可折叠锁柄脱离凹槽，并与门呈预设角度。
14.可选的，光缆交接箱还包括：
15.监测模块，设置在箱体的内部和/或外部，用于监测光缆交接箱的状态，并将监测信号发送给集成式控制器；
16.集成式控制器，还用于向云端服务器发送对光缆交接箱的监测数据。
17.在一种可能的设计中，监测模块包括：门禁监测模块、振动传感器、温度传感器、碰撞传感器、湿度传感器中的至少一个；
18.门禁监测模块，用于监测门的异常状态，异常状态包括：非法开门、超过预设时长未关闭、可折叠锁柄未嵌入凹槽内。
19.可选的，集成式控制器的厚度设置在2-5cm。
20.在一种可能的设计中，集成式控制器的厚度为3.8cm。
21.第二个方面，本技术提供一种智能光交系统，包括多个第一方面所提供的任意一种可能的光缆交接箱、云端服务器、管理终端以及移动维护终端；
22.其中，云端服务器与光缆交接箱通过物联网连接；
23.云端服务器与管理终端电连接；
24.云端服务器与移动维护终端通过移动通讯连接；
25.移动维护终端与光缆交接箱通过无线信号传输数据。
26.在一种可能的设计中，云端服务器用于：
27.接收光缆交接箱发送的智能门锁开启请求，并将开闭指令发送给光缆交接箱；
28.接收各个光缆交接箱发送的监视数据，并向管理终端和/或移动维护终端发送监视数据的统计结果；
29.接收管理终端或移动维护终端发送的远程开启指令，以开启智能门锁。
30.可选的，移动通讯包括：5g、4g以及3g中的至少一种。
31.本技术提供了一种光缆交接箱和智能光交系统，其中，光缆交接箱，包括：智能门锁，其解锁方式包括：由云端服务器进行远程解锁、由移动维护端的应用程序进行解锁以及由机械钥匙进行解锁；集成式控制器，安装在箱体的内部或外部，用于接收云端服务器或移动维护端发送的开闭指令，以控制智能门锁的开启或关闭；唤醒器，用于将运维人员对唤醒器的操作动作中的机械力转换为电信号，以将集成式控制器从休眠状态激活到工作状态；其中，集成式控制器内集成了电池，在电池的电量耗尽时，需将集成式控制器进行整体更换。智能光交系统包括：光缆交接箱、云端服务器、管理终端以及移动维护终端。解决了人为巡检维护现有光缆交接箱成本高且效果差的技术问题。
附图说明
32.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
33.图1为本技术实施例提供的一种光缆交接箱的外部结构图；
34.图2为本技术实施例提供的一种按压式唤醒器的结构示意图；
35.图3为本技术实施例提供的另一种光缆交接箱的外部结构图
36.图4为本技术实施例提供的一种光缆交接箱的内部结构图；
37.图5为本技术实施例提供的一种智能光交系统的结构示意图；
38.图6为本技术实施例提供的智能光交系统的组网结构示意图。
39.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，包括但不限于对多个实施例的组合，都属于本技术保护的范围。
41.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
42.下面对本技术所涉及到的专业名词作出解释：
43.光缆交接箱：通常又称为街边柜，一般放置在主干光缆上，用于光缆分枝，它是一个无源设备，与原来的铜缆交接箱功能类似，只是将大多数的光缆，通过光缆交接箱后，分为不同方向的几个小对数光缆，当然，这个功能光缆接头盒也可以实现，但不同的是，光缆交接箱可以实现光缆的跳接，也可以用于测试和维护。一般，光缆交接箱是馈线光缆和配线光缆的划分点。分光器，通俗的说，是用于将一根纤芯中的光束，通过物理通道，广播到多个纤芯中。目的是为了提高主干光纤的利用效率，减少主干光纤的对数
44.随着运营商向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向的发展，综合业务区建设工作的推进，光交箱建设工作不断提速。目前，国内现运行的光缆交接箱的保有量在70万台以上，但是由于光缆交接箱的无源特性，一直以来光交箱长期无法实现智能化监控，只能通过运维人员不定期的巡检来发现光交箱故障，并进行维护和管理，导致光缆交接箱门锁被撬、箱体损坏或非法纤芯占用后无法及时被发现和修复，严重影响箱体内承载的各类业务的安全，严重影响运营商对相关传输资源的管控。
45.为解决上述问题，本技术的发明构思是：
46.本技术需要解决的基础问题就是如何对无源的光缆交接箱进行改造，以实现对光缆交接箱的远程监控，这就需要建立智能光交系统，通过来管理某一区域内所有的光缆交接箱的状态，并且通过与云端服务器连接的管理终端就可以实时让管理人员查看各个光缆交接箱的运行情况，从而及时发现异常状况，并制定相应的维修计划，使得运维人员可以有针对性有计划性地对出现异常的光缆交接箱进行维护。
47.为实现上述构思，本技术发明人发现，需要把无源的光缆交接箱改造成有源的光
缆交接箱，这就涉及到如何为光缆交接箱供电的问题。此时面临着几种选择：一是通过外接电源线的形式，将220v的市电引入光缆交接箱，再通过电源模块进行交直流转换以及降压，以为控制器供应直流电，这种方式的优点是供电稳定，也没有功率限制，设计简单，但是，会使得光缆交接箱需要进行大规模的改造，其审批手续繁琐，并且改造成本较高；二是为光缆交接箱添加发电设备，如太阳能电池板，其优点是省去了外接电源的麻烦，但是缺点也很明显就是太阳能发电功率不高，并且易受天气影响，如果连续多天阴雨天气，将会使得供电严重不足，造成大批光缆交接箱无法被监控；三是直接为光缆交接箱加装电池，这种方式相对来说比较稳定，改造成本也较容易控制，本技术所采用的就是这种方式。
48.但是，在实际设计时，本技术发明人又发现了个新问题，就是电池与控制器会占据相当一部分的空间，对于已经十分紧凑的光缆交接箱来说，内部很难再腾出较大的空间，也就是说，如果按照现有技术，需要把现有的光缆交接箱的内部结构全部改变，这样就使得改造的难度和成本大大提高。同时，本技术发明人还发现，如果采用传统的电池与光缆交接箱的控制器分离的布置方式，除了会占据较大空间之外，将电池与控制器分开维护的话，还会增加运维人员的现场维护次数，即有些维修是因为更换电池的原因，另一些则是控制器故障。基于上述情况，本技术采用集成式控制器，将电池与电源一同集成在一起，这样就有利于压缩空间，并且在维护时，直接就将集成式控制器进行整体更换。即在统一的时间有计划地对集成式控制器进行更换，能够在故障前就对集成式控制器进行更换，使得光缆交接箱的监控风险降到最低，避免了像现有技术在控制器或者电池出现故障后才去进行更换维修的问题，做到了防患于未然，提高了系统的整体安全性。
49.在实际工作中，本技术发明人还发现，虽然上述方案实现了对于光缆交接箱的线上管理，但是在运维人员在去现场维修时，需要携带钥匙来开锁，而钥匙的管理需求又增加了运维人员的工作，因此，本技术设计了智能锁，并通过唤醒器唤醒集成式控制器来控制智能锁的开启，这样在日常巡检时就不用携带钥匙了，通过移动维护终端，如手机，或者是直接对唤醒器进行操作就能实现开锁。
50.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本技术的实施例进行描述。
51.首先对本技术中用到的名词作解释介绍：
52.1.智能光交系统
53.也称为智能安防管理系统，是在不改变光缆交接箱无源特性的前提下，通过部署智能管控设备，实现对光缆交接箱的授权智能开锁、状态实时监控、异常情况告警等一系列智能化安防管理功能。
54.2.集成式控制器
55.集成式控制器是智能光交系统在光交箱内的控制中枢，与外界通信的桥梁。包括：供电模块、智能锁控制模块、门禁监测模块、环境监测模块和网络传输模块。
56.为便于安装，基于光交箱内部现状，控制器应尽量小巧，采用一体化集成式设计，电池内置，整体厚度在一定预设范围内，一般是2-5cm，例如小于38mm。
57.3.智能门锁
58.智能门锁是一把平时休眠、微功耗驱动且正常状态下不使用机械钥匙的锁体，锁
体具备按钮唤醒系统的功能，开锁具备声光提醒，可同时并存以下三种开门方式。
59.智能门锁为有源电子锁，不是无源锁，且用电子钥匙无法开启。
60.智能门锁至少同时具备三种及以上开门方式，方便维护人员选择。开门方式包括：
61.(1)远程开门：可直接由网管平台下发远程开门命令。现场按压锁体上的唤醒按钮后，设备上线，再由网管平台(由管理终端与云端服务器组成) 或移动维护终端(如手机app)下发远程开锁指令开门。
62.(2)手机app开门：可提供手机app,手机app搜索设备，在移动维护终端上点击开门按钮即可开门。
63.(3)机械钥匙开门：在应急状态下，运维人员可通过机械钥匙开门。
64.4.手机app
65.与网管平台信息交互，集多功能于一身的管理软件。
66.5.网管平台
67.系统的后台控制中心，拥有最高权限，具备完善的管理体系，所有光交箱上报的信息状态全部汇集在网管平台中，命令下发、权限授予等操作都由网管平台完成。
68.本技术实施例提供一种光缆交接箱，包括：
69.智能门锁，安装于门框上或者门内侧，智能门锁配置的解锁方式包括：由云端服务器进行远程解锁、由移动维护端的应用程序进行解锁以及由机械钥匙进行解锁；
70.集成式控制器，安装在箱体的内部或外部，用于接收云端服务器或移动维护端发送的开闭指令，以控制智能门锁的开启或关闭；
71.唤醒器，设置于光缆交接箱的门上或箱体上，并与集成式控制器电连接，用于将运维人员对唤醒器的操作动作中的机械力转换为电信号，电信号用于将集成式控制器从休眠状态激活到工作状态；
72.其中，集成式控制器内集成了电池，在电池的电量耗尽时，需将集成式控制器进行整体更换。
73.对于唤醒器，在一种可能的设计中，唤醒器包括：按压机构、转动机构、拨动机构、敲击机构、旋钮机构中的至少一种。而运维人员对唤醒器的操作动作包括：按压该按压机构、旋转该转动机构和/或旋钮机构、敲击该敲击机构、按预设路径拨动该拨动机构。
74.下面以图1至图3来举例说明唤醒器的不同实现方式。
75.图1为本技术实施例提供的一种光缆交接箱的外部结构图。如图1所示，本实施例提供的光缆交接箱10，在光缆交接箱10的门开启侧的侧面设置有唤醒器101，在门上设置有嵌入式的门把手即智能门锁的可折叠锁柄102，智能门锁设置在门后，因此未在图1中示出，集成式控制器设置在于唤醒器101对应的位置的箱体内部，因此也未在图1中示出。图1中的唤醒器101为按压式的唤醒器，其包括了多个按压机构1011，可选的，在按压机构1011中包括：弹簧、撞针、压电陶瓷。运维人员只需要按下其中一个或者同时按下若干个按压机构1011，然后由按压机构1011中的弹簧将按压力转换为撞针的撞击力，使得撞针撞击压电陶瓷产生瞬时的脉冲电压，通过唤醒器101与集成式控制器直接连接的电线，将脉冲电压即电信号传递给了集成式控制器，从而将集成式控制器从较为省电的休眠状态激活到工作状态。然后集成式控制器接收云端服务器发送的开锁指令，控制智能门锁解锁，从而打开光缆交接箱10的箱体门。
76.需要说明的是，在本实施例中，为了使得唤醒和开门的动作不会相互影响，将唤醒器设置在了侧面，而不是在门上，使得两个动作可以由运维人员的两只手分别完成，动作连贯，提升了运维人员的使用体验感。
77.还需要说明的是，在一种可能的设计中，按压机构包括多个按压式触发器以及对应的电路开关，当运维人员以预设方式按压至少一个按压式触发器时，对应的电路开关闭合，并将按压力转换为电脉冲信号，电信号包括电脉冲信号。
78.图2为本技术实施例提供的一种按压式唤醒器的结构示意图。如图2 所示，按压式触发器201在按下时，会使得其内部的开关202闭合，从而使得对应的电路支路闭合，由于每个支路上都连接着电阻元件203，这就会使得整个电路的总电阻发生变化，而使得在集成式控制器的电压采样点 204的采样电压发生变化。需要说明的是，不同的按压方式将会使得整个唤醒电路的总电阻发生变化，根据电阻分压原理，就会导致电压采样点204 的电压值不同，可选的，各个电阻元件203的电阻阻值可以相同也可以不同。
79.图3为本技术实施例提供的另一种光缆交接箱的外部结构图。如图3所示，在光缆交接箱10的门开启侧的侧面设置有唤醒器101，在门上设置有嵌入式的门把手即智能门锁的可折叠锁柄102，智能门锁设置在门后，因此未在图1中示出，集成式控制器设置在于唤醒器101对应的位置的箱体内部，因此也未在图1中示出。在图2中，唤醒器101包括旋转机构，运维人员只需要旋转该旋转机构，在松手时，旋转机构在内部弹簧的作用下回位，在回位时将会使得撞针以不同的力度撞击压电陶瓷，从而产生不同最高电压的脉冲电压，并通过电线传递给集成式控制器，从而唤醒集成式控制器接收云端服务器发送的开锁指令，打开智能门锁。
80.如图1和图3所示，智能锁包括可折叠锁柄102，可折叠锁柄102存在折叠形态以及展开形态，折叠形态为可折叠锁柄102嵌入到门的上的凹槽内，展开形态为可折叠锁柄102的一端转动，使得可折叠锁柄102脱离凹槽，并与门呈预设角度。展开状态为门解锁后可折叠锁柄102自动弹出，以供运维人员通过可折叠锁柄102将门打开。在维修结束后，运维人员关上门后，将可折叠锁柄102按压回到凹槽内，当智能门锁检测到可折叠锁柄102回到凹槽内后进行锁止。
81.图4为本技术实施例提供的一种光缆交接箱的内部结构图。如图4所示，智能门锁401设置在门背后，其可以控制锁止机构4011和锁止机构4012将门的上下和左右位置进行锁止。光缆交接口402设置在箱体内部，集成式控制器403与唤醒器404设置在箱体的同一个位置上，但是集成式控制器403 设置在箱体内部，而唤醒器404设置在箱体外部或者说嵌入在箱体侧壁上。为了节省内部空间，集成式控制器403的厚度设置在2-5cm。在一种可能的设计中，集成式控制器403的厚度为3.8cm。
82.在一种可能的设计中，光缆交接箱，还包括：
83.监测模块，设置在箱体的内部和/或外部，用于监测光缆交接箱的状态，并将监测信号发送给集成式控制器；
84.集成式控制器，还用于向云端服务器发送对光缆交接箱的监测数据。
85.可选的，监测模块包括：门禁监测模块、振动传感器、温度传感器、碰撞传感器、湿度传感器中的至少一个；
86.门禁监测模块，用于监测门的异常状态，异常状态包括：非法开门、超过预设时长
未关闭、可折叠锁柄未嵌入凹槽内。
87.具体的，光缆交接箱中的集成式控制器及各个监测模块的功能如下：
88.集成式控制器：包括了控制模块，能控制智能门锁的开启和关闭，并能监控锁的状态。可选的，若光缆交接箱存在多个门时，单个集成式控制器可对多个个门分别进行控制。
89.供电电池：采用高性能一次性锂亚电池，电池内置在集成式控制器里面方便安装。电池的标准电压为3.6v，电池可至少使用2年。可选的，在光缆交接箱外部设置太阳能电池板对电池进行充电。
90.门禁监测模块：能监测门的异常状态，包括：非法开门、柜门长时间未关、锁柄未合。
91.温度传感器：监测箱体内温度并上报给集成式控制器。
92.湿度传感器：监测箱体内湿度并上报给集成式控制器。
93.振动传感器/碰撞传感器：箱体被非法破坏，箱体发生震动时，发出警告，并通过集成式控制器的传输模块进行上报给云端服务器。
94.倾斜监测模块：可监测箱体状态，是否处于倾斜，出现倾斜发出告警信息，并通过集成式控制器的传输模块进行上报给云端服务器。
95.网络传输模块：集成在集成式控制器中，通过nb-iot无线网络将各种实时信息传送到网管平台，接收下发命令。
96.外接扩展模块：集成在集成式控制器中或者单独设置，具备rs485、模拟开关量等外部扩展接口，支持modbus主机协议，可扩展支持光交箱上其他物联网应用。
97.图5为本技术实施例提供的一种智能光交系统的结构示意图。如图5所示，该智能光交系统用于对某个区域内的所有光缆交接箱进行统筹管理，该智能光交系统包括：
98.多个光缆交接箱501、云端服务器502、管理终端503以及移动维护终端504；
99.其中，云端服务器502与光缆交接箱501通过物联网连接；
100.云端服务器502与管理终端503电连接；
101.云端服务器502与移动维护终端504通过移动通讯连接，移动通讯包括： 5g、4g以及3g中的至少一种；
102.移动维护终端504与光缆交接箱501通过无线信号传输数据。
103.云端服务器502用于：
104.接收光缆交接箱501发送的智能门锁开启请求，并将开闭指令发送给光缆交接箱；
105.接收各个光缆交接箱501发送的监视数据，并向管理终端503和/或移动维护终端504发送监视数据的统计结果；
106.接收管理终端503或移动维护终端504发送的远程开启指令，以开启智能门锁。
107.需要说明的是，通过各个光缆交接箱501的：智能门锁+动态环境监测传感器+集成式控制器+监控管理云平台(即云端服务器502和管理终端503) +移动维护终端504(如手机上的应用程序)的整体应用，把原本各自独立、无关联的光缆交接箱设备和运维人员，连接成数字化的整体网络，完成各类运行数据联网监控的同时，提供统一权限管理，远程授权，完成开关门及告警信息统计分析，为维护工作提供优化支撑，实现精细化管理和集中管理。
108.系统通过在光交接箱内部署集成式控制器、智能门锁，对箱体门禁状态进行实时监控，支持nb-iot网络组网通信，实时上传监控数据或告警至网管平台，进行集中监控、集
中告警、集中管理。
109.系统通过实时监测光交接箱柜门开关状态，实现保护箱体内通信网络的稳定运行、规范施工作业和防偷盗破坏等实用价值。
110.集成式控制器实时监测锁体状态，对锁体进行控制。
111.移动维护终端如手机app与网管平台信息共享，告警信息以手机短信、手机app消息推送等方式通知相应负责人。
112.图6为本技术实施例提供的智能光交系统的组网结构示意图。如图6所示，云端服务器中包括：缓存集群601、应用服务器集群602以及数据库集群603、通过云端服务器的负载均衡模块604进行数据分配，负载均衡模块 604接收光缆交接箱中集成式控制器605通过物联网nb-iot或者是2g通讯网络发送的监视数据，将光缆交接箱中的智能门锁以及各个监视模块的数据统一上报到云端服务器中进行管理。
113.移动维护终端606和管理终端607，都能够通过负载均衡模块604，经数据接口模块608和运营商的对象存储服务器609，通过短距离无线模块610 与集成式控制器605进行门锁控制指令的传输。
114.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由本技术的权利要求书指出。
115.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。