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  • 热度 2
    2021-3-31 16:36
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    一篇文章全面了解光纤到户FTTH,光分路器
    什么是光纤到户FTTH? 光纤到户英文是FTTH(Fiber to the home),是光纤通信的一种传输方式。顾名思义是直接把光纤直接连接到用户终端。FTTH是FTTx中的一种接入方式,那什么是FTTx? FTTX是宽带光接入网的各种应用类型的统称,“X”有多种变体,可以是光纤到大楼(FTTB)、光纤到交接箱(FTTCab)、光纤到路边(FTTC)、光纤到桌面(FTTD)、光纤到户(FTTH)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到用户(FTTu)等。 FTTx技术范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备,包括光线路终端OLT(Optical Line Terminal),光网络单元ONU(Optical Network Unit),光网络终端ONT(Optical Network Terminal)。 从图中可以看出,FTTH全部由光纤网络连接至终端,与此相连的终端称为光网络终端(ONT)。FTTB或FTTC通过光纤网络连接至大楼(Building)或路边(Curb),再通过铜双绞线网络或无线连接至终端,光纤网络的末端设备称为光网络单元(ONU),由ONU通过铜双绞线网络或无线连接至网络终端(NT)。FTTCab与FTTC相似,只是其ONU是位于电信交接箱(Cabinet)中。图中的FTTB、FTTC、FTTCab都属于“部分”光纤到户,也就是说不是光纤直接连接到终端用户,而是到达终端用户附近,然后再通过双绞线网络连接至终端用户。在FTTCab中,电信交接箱中的ONU通常距离终端用户1000~2000m,在此情况下一个ONU单元可以支持约500个终端用户。在FTTC中,ONU距离终端用户更近,为200—1000m,可以支持8~32个终端用户。OLT和ONT/ONU之间的网络称为光分配网络ODN,其距离可达到20km,如图所示。 FTTH相关术语 FTTH(Fiber to the Home)光纤到户 FTTB(Fiber to the Building)光纤到楼 FTTO(Fiber to the Office)光纤到办公室 FTTC(Fiber to the Curb)光纤到路边 ODN(Optical Distribution Network)光配线网 OLT(Optical Line Terminal)光线路终端 ONU(Optical Network Unit)光网络单元 PON(Passive Optical Network)无源光网络 EPON(Ethernet Passive Optical Network)基于以太网方式的无源光网络 GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network千兆能力的无源光网络 NT(Network Terminator)网络终端 ONT(Optical Network Terminator) 光网络终端,位于用户房屋内的电子设备 P2MP(Point to Multipoint)点到多点 CO(Center Office)中央办公室,提供服务的中央位置 FTTH市场情况 在12月3日的2020 FTTH 虚拟会议上,IDATE与FTTH Council Europe编制的2020~2026 FTTH市场预测数据表示,到2026年, 27+ 欧盟和英国国家的订户数量将进一步增加到约1.48亿,而38+ 欧盟和英国国家的订户数量将达到约2.08亿,FTTH/B的覆盖率将在2026年达到73.3%,与2012年的23.4%相比明显上升。 据预测一些国家的用户数与2019年对比将呈激增状态,比如德国将增长+730%,英国增长+548%,意大利增长+218%。从国家排名来看,俄罗斯可能会继续保持领先,但预计德国排名将会在2026年上升至第二,在2020年的排名中,德国排名是第八。 FTTH的技术发展 FTTH作为一种接入技术,目前已经被认可,技术也已经成熟。FTTH常用光纤接入技术有两种,P2P(点对点技术)以及P2MP(点对多点PON)。 P2P(Peer-to-peer)是点对点网络技术,可以让没有公网IP的两个用户进行直接的通信。 PON(Passive Optical Network)是无源光网络, 指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN(光分配网络)没有任何有源设备,仅使用光纤和无源组件。PON主要采用点对多点网络结构,是实现FTTB/FTTH的主要技术。 PON技术可分为用于窄带TDM业务接入的窄带PON技术和用于宽带接入的基于ATM传送的BPON(APON)、基于Ethernet分组传送的EPON技术以及兼顾ATM/Ethernet/TDM综合化的GPON技术。这三种都是目前已经商用化地实现FTTX的PON技术。 光接入网ODN简介 什么是ODN?ODN是光配线网,是OLT和ONU之间的光传输物理通道,主要功能是完成光信号的双向传输,通常由光纤光缆、光连接器、光分路器以及安装连接这些器件的配套设备组成,其中最重要的部件是分光器。光分配网(ODN)的分光方式主要有两种:一级分光和二级分光。 一级分光和二级分光 一级分光的结构是OLT-分光器-ONU,从OLT到ONU之间的分光器都是并行的。采用一级分光时,分路器一般设置在配线光交处。二级分光的结构是OLT-分光器1-分光器2-ONU,从OLT到ONU之间的分光器是有级联的情况。采用二级分光时,第一级分路器一般设置在配线光交处,第二级分路器一般设置在分纤箱处。 一级分光只能接一个分光器,一般选用分光数量比较多的分路器,如1:32或1:64。二级分光一般在一级分光处选用1:8或1:16分路器,二级分光点采用1:4或1:8分路器。通常,一级分光解决方案用于拥挤的市中心或城镇区域,以降低成本并易于维护光纤分布式网络(ODN)节点。另一方面,二级分光解决方案用于路边或乡村场所,以覆盖广泛的ODN节点,节省资源并节省资金。 光分路器工作原理 光分路器是FTTH系统中的一个核心无源器件。光分路器也叫光分束器,是一种集成波导光功率分配装置,可以将一个输入光信号分路成二个或多个输出光信号,光输入功率均匀分布在所有输出端口上。例如,一个分光比为1:4的光分路器可以将一个光信号平均分成四份,然后在四个不同的通道内传输。目前,光分路器的分光比一般为1:N或2:N ,如1:4、1:8、1:16、1:32、2:16、2:32。 光分路器的工作原理是:在单模光纤传导光信号的时候,光的能量并不完全是集中在纤芯中传播,有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的,也就是说,在两根光纤的纤芯足够靠近的话,在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光纤,光信号在两根光纤中得到重新的分配。 光分路器 VS WDM波分复用器 简单的说,WDM波分复用器是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用某种方法,将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送,这就是一个波长信道。 在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术是WDM。 而分路器是将一个波长的光按照使用的分成多束传播。 光分路器的分类 根据分光原理和制作工艺的不同,光分路器可分为熔融拉锥型(FBT)和平面波导型(PLC)两种。 PLC光分路器 平面波导型光分路器(PLC Splitter)是一种基于石英基板的集成波导光功率分配器件,其主要作用是将光信号从一根光纤中分至多条光纤中。 器件由一个光分路器芯片和两端的光纤阵列耦合而成,芯片是核心组件,芯片的好坏与分路通道直接影响到整个分路器的价格,芯片有一个输入端和N个输出端波导。光纤阵列位于芯片的上表面,封上外壳,组成一个有一个输入和N个输出光纤的光分路器。 熔融拉锥型(FBT)光分路器 熔融拉锥技术是将两根或多根除去涂覆层的光纤捆在一起,然后在拉锥机上熔融拉伸,并实时监控分光比的变化,分光比达到要求后结束熔融拉伸,其中一端保留一根光纤(其余剪掉)作为输入端,另一端则作多路输出端。 FBT VS PLC 分光比的分配方式不同也是两者主要的区别之一。 拉锥型分路器的分光可变性是此器件的最大优势。PLC分路器的分光是均等分的,可以将信号均匀分配给用户。例如,1×32的PLC分路器可以将光信号平均分成32份,然后在32个不同的通道内传输。有时,由于用户数量和距离的不一致性,需要对不同线路的光功率进行分配,此时就需要用到不同分光比的器件,则会使用FBT分路器。 PLC光分路器的分类 此外,光分路器还可以端接不同种类的连接器,其封装方式通常为盒式或不锈钢管式两种,盒式光分路器一般使用2mm或3mm外径的光缆,而不锈钢管式光分路器一般使用0.9mm外径的光缆。 器件结构 裸光纤型PLC光分配器在其所有端部留下裸光纤。主要适用于不经常拆卸的场合,如电缆连接器盒、光纤配电盘等。 微型封装结构 微型光分路器是微型钢管封装,可分为带连接头尾纤和不带连接头尾纤。连接器通常有SC、LC、FC和ST类型。可安装在光缆接头盒,模块盒,配线箱。 扇出型PLC分路器 扇出型PLC分路器通常用0.9mm光纤,通过一段束状扇出套件,分出单根光纤分支,可端接不同类型的连接器。可有效地安装在光纤DP盒、光纤接头盒或者其他小型终端盒内。 ABS盒式PLC分路器 盒式封装的分路器是目前各运营商使用最多的类型,ABS封装方式紧凑,应用更灵活。 机架式PLC分路器 机架式光分路器是为标准19"机柜安装设计的,可满足数据中心或服务器机房对高布线密度的要求。一般采用金属盒封装,在光纤工程中安装方便,对PLC分路器器件起到良好的保护作用。有各种适配器安装接口例如SC, LC, FC或ST连接器。 机架式光分路器广泛应用于 FTTX 项目,有线电视系统及数据通信中心。 壁挂式PLC分路器 壁挂式PLC分配器的箱体通常采用ABS材料,为光纤的直连、端接或分支连接提供可靠的保护。双层结构,上层为PLC分路器,下层为熔纤盘。壁挂式光分路器应用于 FTTH 接入系统中的终端接入环节中,用于连接和保护光器件。壁挂式光分路器适用于楼道、地下室及机房等,也适用于户外挂墙及抱杆安装。 LGX型PLC分路器 LGX 是将光分路器封装在一个小的金属盒子内,可以安装到19英寸1U/2U/3U机框内,输入输出端尾纤式结构,可以方便地连接到ODF面板适配器,节省时间。LGX的紧凑微型设计,即插即用,可以很便捷的安装在光纤分纤盒,ODF子框,光纤终端盒和光缆交接箱。 插片式PLC分路器 插片式PLC分路器安装固定在插片盒内,接口类型有SC/FC/LC等。主要适用在FTTH接入方式下的楼道或户外分光点。常用的1X4, 8, 16, 32 和2X8, 16, 32 PLC splitters作为插盘用于安装在客户特定的机箱内,特别是楼道箱。 关于亿源通科技 亿源通科技拥有21年光通信行业研发生产制造经验,具有成熟的PLC分路器生产工艺,可为客户提供各种规格、各种封装方式的PLC器件和模块。所有产品都符合IEC和Telcordia标准。
  • 热度 2
    2018-12-12 17:14
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    本文深入探讨了可编程逻辑控制器(PLC),文中回顾了PLC在工厂自动化中的应用历史和所扮演的角色,讨论了PLC的基本工作原理,分析了工业控制系统的核心电路:模拟输入、模拟输出、分布式控制(现场总线)接口、数字输入和输出(I/O)、CPU以及隔离电源,每个章节都给出了相应的功能框图和推荐器件。 可编程逻辑控制器(PLC)始终是工厂自动化和工业过程控制有机组成的一部分。从简单的照明功能到环境系统、再到化学加工等各种应用,都离不开PLC控制。这些系统具备许多功能,提供各种模拟和数字输入/输出接口、信号处理、数据转换以及各种不同的通信协议。PLC的所有元件和功能都以控制器为中心,而控制器则针对某项具体任务进行编程。 基本的PLC组件必须足够灵活并可配置,以满足不同工厂和应用的需求。输入激励(无论是模拟还是数字信号)来自机器装置、传感器或过程事件,表现为电压或电流。PLC必须准确地为CPU提供解析并转换激励信号,CPU进而确定一组发给输出系统的指令,而后者控制着安装在工厂或另一工业环境的执行机构。 现代PLC起源于上世纪60年代,在随后的几十年中,通用功能和信号通道发生了少许变化。然而,21世纪的过程控制为PLC提出了更加艰巨的新要求:更高性能、更小体积和更大的功能灵活性。必须内置保护功能,防止潜在的破坏性静电放电(ESD)、电磁干扰和射频干扰(RFI/EMI),以及恶劣的工业环境中常见的大幅值瞬态脉冲。 可靠设计 PLC需要在工业环境中无故障工作数年,而这种环境对于为PLC提供卓越灵活性和精密性的微电子元件有较大损害。Maxim比任何一家混合信号IC厂商都更能理解这一状况,因为我们在成立之初就以卓越的产品可靠性和创新方案领先于同行业竞争者,确保高性能电子器件免受恶劣环境的损害,包括高ESD、高瞬态电压摆幅和EMI/RFI。设计人员已经普遍认可Maxim的产品,因为这些产品解决了模拟、混合信号设计的难题,并将年复一年坚持不懈地解决这类问题。 更高集成度 PLC具有4至数百路输入/输出(I/O)通道,支持各种不同规格的应用,因此,尺寸和功率也像系统精度、可靠性一样重要。Maxim坚持在IC中集成正确的功能,始终保持同行业的领先地位,从而减小了总体系统的空间和功率需求,得到更加紧凑的设计。Maxim能够以最小尺寸提供数百款低功耗、高精度IC,使得系统设计人员能够构建完全满足苛刻的空间、功耗要求的精密产品。 工厂自动化—新发明 装配生产线是人类历史上相当新的发明创造,许多国家都在同一时期涌现出了类似的创新方案。我们在此列举了美国的几个示例。 Samuel Colt (美国枪支制造商)在19世纪中叶展示了一种通用部件。早期的枪支需要独立制造每杆枪的部件,然后再分别进行组装。为了实现自动装配,Colt先生尝试把10只枪的所有部件分别放置在不同箱子内,然后随机地从箱子里抓取这些部件并组装成一只枪。20世纪初期,Henry Ford进一步拓展了大批量生产技术。他设立了固定装配厂,汽车在生产线上传递到不同车间。雇员只需要了解很少的装配知识,在以后的工作中也只进行这类工作。1954年,George Devol申请了美国专利2,988,237,这项专利标志着首个工业机器人的诞生,该机器人命名为Unimate。20世纪60年代末期,General Motors®使用PLC组装汽车的自动变速器。Dick Morley—PLC之父,为GM®开发了首款PLC (Modicon),他的美国专利3,761,893是当今许多PLC的基础(有关上述四位发明家的详细信息,请参考:www.wikipedia.org/;相关专利请查询:http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/srchnum.htm)。 基本的PLC操作 过程控制可以简单到何种程度? 我们以一个常见的家用加热器为例进行说明。 加热器部件密封在一个容器内,便于系统通信。这个概念可以扩展到远端控制的家用恒温加热器,通信距离在几米左右,通常采用电压控制。 现在,我们在这个小型简单过程控制系统的基础上加以拓展,一个工厂需要哪些控制和配置? 远距离传输线的阻抗、EMI和RFI使得电压控制方案的实施非常困难,这种情况下,电流环不失为简单、有效的解决方案。由基尔霍夫定律可知,电流环中任何一点的电流等于环路中其它所有点的电流,由此可以抵消传输线阻抗的影响。由于环路阻抗和带宽较低(几百欧姆,并且< 100Hz),EMI和RFI的杂散拾取被降至最小。PLC系统对于适当的控制非常有用,例如工厂生产系统。 家用电热器,一个简单的过程控制示例。 工厂远程通信 PLC的电流环传输 电流控制环的应用始于20世纪早期的电传打字机,最早使用的是0–60mA环路,后来改为0–20mA环路,PLC系统率先采用了4–20mA环路。 4–20mA电流环有很多优势。在传统的分立器件设计中需要仔细计算,而且与当前的集成4–20mA IC相比,电路占用很大空间。 测量到的任何电流值都代表一定的信息。实际应用中,4–20mA电流环路工作在0mA至24mA电流范围。但0mA至4mA和20mA至24mA电流范围用于诊断和系统校准。由于低于4mA和高于20mA的电流用于诊断,可以认为介于0mA和4mA之间的读数表示系统中传输线断开。同样,介于20mA和24mA之间的读数可以表示系统中出现潜在的短路故障。 4–20mA通信的增强版称为高速可寻址远端传感器,该系统向下兼容4–20mA仪表。在HART系统中,采用基于微处理器的智能化集成现场器件能够实现双向通信。根据HART协议,能够在同一4–20mA模拟电流信号线对上承载附加的数字信息,用于过程控制。 PLC的功能可划分成几个功能组。许多PLC厂商将这些功能集成为独立模块,每个模块所具备的功能随具体应用而有所不同。很多模块具有多种功能,可与多种传感器接口连接。然而,多数情况下会针对特殊应用设计专用模块或扩展模块,例如:电阻温度检测器(RTD)、传感器或热电偶传感器。通常,所有模块具备相同的核心功能:模拟输入、模拟输出、分布式控制(例如现场总线)、接口、数字输入和输出(I/O)、CPU以及电源。我们将逐一说明这些核心功能,传感器和传感器接口将在其它章节分别介绍。 PLC简化框图 来源:maxim
  • 热度 4
    2018-10-31 12:38
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    生产现场端的数据已经准备完毕。 PLC就好比是一个一个的存储仓库,PLC内部各映射端口地址的数据就是存储的物品,端口地址就是第几区的第几排的第几层的第几位置。 工作现场的数据的规模经常用 “点”来表示,比如说:这个PLC采集60个点,电压的大小是一个点,指示灯的亮灭是一个点......不同PLC可采集的点的数量,不同的厂家和型号都不一致。当现场采集点数超过所用时的PLC范围是,采用多个PLC并行采集,必要的时,再将这些PLC连接至一个总的PLC上统一对外,形成PLC的级联。 普通的 PLC是不可以直接接入互联网的。虽然PLC可以联网,但是,PLC的主要作用是工控现场的测控中心,让他指挥设备干活可以,让他去直接面对互联网的明枪暗箭,他不擅长。所以,PLC之外,需接如工控网关等,更复杂的甚至需要多级软硬件隔离、保护设施,目的就是需要保护现场设备不被恶意控制。 一般的应用来讲,一个专用的工控网关就可以了,千八百的成本,实现了硬件、软件多重机制的隔离。现在新出了工控网关,专门实现了 PLC的设置,很方便的配置读取采集数据,向后方发送到服务器端接收。 现场也可以使用工控电脑,直接将采集数据缓存到硬盘上,且工控电脑在现场还可以做一些数据处理逻辑,包括状态监控,实时报警控制、初步数据筛选等,这可以大为减少后端服务器的压力。按流行的名词,使用边缘计算减轻云端压力。且这种方式,进一步隔离了设备管理和数据传输,提高了安全性,同时,可根据现场设备控制的不同安全等级设置不同等级的自控措施,提高了设备管控安全和分级权限管控安全和的设备实时控制分级安全。而一台工控电脑的成本几千元,再找人写一个程序负责上述功能的实现,也同样几千元,不必花太多的成本,供各位企业家参考。 传输通道遵循因地制宜的方针,有线以太网或 WLAN是首选,但在偏僻的地方,数据量大如实时视频,可以考虑4G/5G无线信号,只是数据信息,考虑现在很火的NB-IOT。 如果可能的话,现场网关和公司服务器 通信时数据加密 ,使用 VPN传输,进一步增强数据传输的安全性。类似于在马路上建设专用公交车道。 公司专门准备一台服务器或普通的计算机,买几个大容量的硬盘,找个普通的 IT工程师,就可以将数据存储到公司,使用免费的Linux操作系统和免费的数据库,既便宜又很安全。 注意,告诉 IT工程师,不要直接对存储的数据库进行操作,且做好拷贝,这样保证数据的安全。将数据库放置在公司的内网隔离,严格控制访问数据库的权限。 传输桥成。 为什么这样做,因为,在现在的时代,数据的时代,数据就是未被开采的原矿,其中蕴含的财富有多大,是目前尖端 IT公司仍然孜孜不倦探索的前沿,仅仅已知的知识就足以说明,得数据者得先机。
  • 热度 8
    2015-1-19 11:25
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      称重传感器经常用在室外或者在室内有些潮湿的地方我们就需要称重传感器能够防潮。称重传感器的应变计是传感器最重要的部分,一旦应变计受潮就会影响传感器的精度和稳定性甚至造成故障。所以对传感器防潮就显得格外重要。   对于称重传感器的防潮性,我们有很多方法。第一点封装电阻应变计,也就是用防水材料覆盖住应变计。第二点控制环境或制造出低湿度环境,有必要阻止潮气进入密封的荷重传感器。第三点需要保证高质量的复合防水密封,在整个工作温度下,保持传感器的元件不受影响,并且有最小的渗透性。高质量称重传感器电缆将导体和外壳严密的结合,防止潮气通过电缆芯进入内部。第四点则是焊接封口、玻璃和金属电缆接头有时也很有效。这些处理过后称重传感器的防潮性就得到了最大的保障。   现在很多传感器不仅仅是防潮,很多都要求防水了,比如有些传感器需要用到水下工作,这时候仅仅防潮是不行的,必须是防水,这就要求传感器具有更高的密封性,客户在选择防水传感器的时候一定要了解厂家的生产能力能否生产出防水的传感器,以免日后使用不便。   广州市威恒电子有限公司:http://www.waytop-ele.com     http://www.gzplc.com
  • 热度 8
    2015-1-18 11:03
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      传感元件(变送器)将有用的物理信号转换为电信号,例如:用于测量压力的压阻桥、用于检测超声波的压电传感器以及用于测量气体浓度的电化单元等。传感元件产生的电信号都很小,并且为非理想状态,例如:温度漂移和非线性传输函数等。   传感器模拟前端(例如:德州仪器LMP91000)和传感器信号调节器(例如:德州仪器PGA400/450),用于把这些传感元件所产生的小信号放大到可用水平。PGA400/450包含完整的信号调节电路,以及可刺激传感元件、管理功率并与外部控制器连接的一些电路。另外,如PGA400等器件还能够对这些传感元件的非理想状态进行校准。   多模态信号调节   通常,为了实现信号调节或者更高级别的监控,我们需要对多个传感元件的输出进行测量。例如,处理某个典型压阻桥的输出,便要求同时对桥和温度传感器的输出进行测量。同样,处理热电偶的输出,要求同时对该热电偶和测量连接器温度的传感器的输出进行测量。测量连接器温度的目的是完成冷接点补偿。同一个信号调节器对多个传感元件进行处理的情况被称作“多模态信号调节”。   混合信号信号调节   传感器信号调节的另一个方面是发生信号调节的电域。德州仪器PGA309器件的电阻桥传感元件的信号调节发生在模拟域内。在如PGA400等器件中,信号调节同时发生在模拟和数字域内。后一种情况被称作“混合信号信号调节”。   混合信号调节器的一个关键组成部分是模数转换器(ADC)。在信号达到智能补偿模块以前,两个传感元件始终都有独立的信号通路。之后,该模块组合这两个信号,产生经过处理之后的输出。   广州市威恒电子有限公司:http://www.waytop-ele.com http://www.gzplc.com
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