直流背向光光纤开关检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流背向光光纤开关检测系统，属于光纤传感领域，其包括光探测器、电压比较器、边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器以及报警设备，其中，光探测器连接电压比较器，电压比较器连接边沿触发器，边沿触发器同时连接定时器和计时器，定时器和计时器同时连接电平持续时间累加存储器，电平持续时间累加存储器连接时长比较器，时长比较器连接报警设备，定时器还连接计时器。本发明专利技术的装置可利用上升沿和下降沿这两种边沿触发信号对高、低电平进行判断，比较设定时长的数据片段中高电平持续总时长与低电平持续总时长，使得开关检测系统对直流光信号的光损耗不再敏感，检测更加准确，适应性更好。

DC backward light optical fiber switch detection system

The invention discloses a DC switch back to the optical fiber detection system, which belongs to the field of fiber sensor, which comprises an optical detector, a voltage comparator, edge trigger, timer, timer, memory, cumulative level duration length comparator and alarm device, the optical detector is connected with the voltage comparator, a voltage comparator connected edge trigger, edge trigger at the same time the connection timer and timer, timer and timer and connection level duration cumulative memory level duration accumulation memory connection length comparator, length comparator is connected with the alarm device, the timer is connected with the timer. The device of the invention can use the rising edge and the falling edge of the two edge trigger signal to judge the high and low level, relatively long data set was the continuing high level and low level for the total length of the total length, the optical loss of DC switch testing system for optical signal detection is more sensitive to. Accurate, better adaptability.

【技术实现步骤摘要】
直流背向光光纤开关检测系统
本专利技术属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种直流背向光光纤开关检测系统。
技术介绍
现有的光纤开关检测方法直接使用直流背向光的高低电平来判断光纤开关传感器的开合状态量。该检测方法的抗干扰能力较差，其原因主要为直流背向光及转换出来的电信号容易受到噪声干扰。另外，该检测方法采用固定阈值判定的方式，在光路的损耗过大时由于直流背向光的光功率低于阈值，容易造成检测方法失效。因此，需要开发一种新型的直流背向光光纤开关检测系统或者方法，要求其具有较好的抗信号干扰能力，并且对光纤线路上的光功率损耗不敏感或不会由于对光纤线路上的光功率损耗而失效。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种直流背向光光纤开关检测系统，其目的在于，通过设置边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器，可利用上升沿和下降沿这两种边沿触发信号对高低电平进行判断，比较固定时长的数据片段中高电平持续总时长与低电平持续总时长，使得开关检测系统对直流光信号的光损耗不再敏感，检测更加准确，适应性更好。为实现上述目的，本专利技术提供了一种直流背向光光纤开关检测系统，其包括光探测器、电压比较器、边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器以及报警设备，其中，所述光探测器连接所述电压比较器，所述电压比较器连接所述边沿触发器，所述边沿触发器同时连接所述定时器和所述计时器，所述定时器和所述计时器同时连接所述电平持续时间累加存储器，所述电平持续时间累加存储器连接所述时长比较器，所述时长比较器连接所述报警设备，所述定时器还连接所述计时器，所述光探测器用于将接收到的直流光转换为直流电信号并输出至所述电压比较器，所述电压比较器用于将接收到的直流电信号转换成直流方波信号并输出至所述边沿触发器，所述触发器用于根据接收到的直流方波信号生成边沿触发信号并分别将其传输至所述定时器和所述计时器，所述边沿触发信号包括上升沿边沿触发信号和下降沿边沿触发信号，所述定时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行设定时长的倒计时，所述计时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行计时，所述计时器还用于向所述电平持续时间累加存储器传输高电平持续时间和低电平持续时间，所述电平持续时间累加存储器用于累加获得高电平累计持续时间和低电平累计持续时间，并存储所述高、低电平累计持续时间，所述定时器还用于在设定时长的倒计时结束后向所述计时器和所述电平持续时间累加存储器传输定时结束信号，以终止所述计时器的计时和所述电平持续时间累加存储器的累加存储动作，所述时长比较器用于比较设定时长内所述高电平累计持续时间和所述低电平累计持续时间，并根据比较结果向报警设备发出报警信号。进一步的，还包括放大器，所述放大器连接在所述光探测器与所述电压比较器之间，用于将直流电信号放大后传输至电压比较器。进一步的，所述报警设备包括本地报警器和网络适配器。进一步的，所述报警器采用声、光或/和电的形式进行报警。进一步的，所述网络适配器无线连接至服务端，以供服务端以手机短信短信、电子邮件或者地图APP的形式进行报警。进一步的，所述定时器的设定时长小于等于2s。进一步的，所述定时器的设定时长为1s。进一步的，所述定时器的设定时长为500ms。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术中，通过设置边沿触发器，可以准确获知直流方波信号中上升沿和下降沿，通过设置定时器、计时器、电平持续时间累加存储器以及时长比较器，并且定时器和计时器同时与电平持续时间累加存储器相连，定时器同时还与计时器相连，这样的设置，采用比较设定时长的数据片段中高电平持续总时长与低电平持续总时长，使得开关检测系统对直流光信号的损耗不再敏感，具有较好的抗信号干扰能力和准确性。另外，利用上升沿和下降沿这两种边沿触发信号对高低电平进行判断，使得开关检测系统不再对高低电平信号的光功率作出严格判断，这样检测系统不再对光纤线路上的光功率损耗敏感或因为光纤线路上的光功率损耗而失效，即便检测系统是在恶劣的安装环境下也具有较好的适应性。附图说明图1是本专利技术实施例中直流背向光光纤开关检测系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例中直流背向光光纤开关检测系统工作方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本专利技术实施例中直流背向光光纤开关检测系统的结构示意图，有图可知，本专利技术提供了一种直流背向光光纤开关检测系统，其包括光探测器、电压比较器、边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器以及报警设备。其中，所述光探测器输出端连接所述电压比较器输入端，所述电压比较器输出端连接所述边沿触发器输入端，所述边沿触发器输出端同时连接所述定时器输入端和所述计时器第一输入端，所述定时器第一输出端和所述计时器输出端同时连接所述电平持续时间累加存储器输入端，所述电平持续时间累加存储器输出端连接所述时长比较器输入端，所述时长比较器输出端连接所述报警设备输入端，所述定时器第二输出端还连接所述计时器的第二输入端。所述光探测器的输入端用于接收外界的直流光。详细的，所述光探测器用于将接收到的直流光转换为直流电信号并输出至所述电压比较器输入端，所述电压比较器用于将接收到的直流电信号转换成直流方波信号并输出至所述边沿触发器输入端，所述触发器用于根据接收到的直流方波信号生成边沿触发信号并分别将其传输至所述定时器输入端和所述计时器第一输入端。所述边沿触发信号包括上升沿边沿触发信号和下降沿边沿触发信号。所述定时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行设定时长的倒计时，所述计时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行计时，所述计时器还用于向所述电平持续时间累加存储器传输高电平持续时间和低电平持续时间，所述电平持续时间累加存储器用于累加获得高电平累计持续时间和低电平累计持续时间，并存储所述高、低电平累计持续时间。所述定时器还用于在设定时长的倒计时结束后向所述计时器和所述电平持续时间累加存储器传输定时结束信号，以终止所述计时器的计时和所述电平持续时间累加存储器的累加存储动作。所述时长比较器用于比较设定时长内所述高电平累计持续时间和所述低电平累计持续时间，并根据比较结果向报警设备发出报警信号。在本专利技术的一个实施例中，还包括放大器，所述放大器输入端连接在所述光探测器输出端，所述放大器的输出端连接所述电压比较器的输入端放大器用于将直流电信号放大后传输至电压比较器。通过放大器的放大，使得获得的直流电信号信号更强。在本专利技术的又一实施例中，所述报警设备包括本地报警器和网络适配器。所述本地报警器采用声、光或/和电的形式进行报警。所述网络适配器无线连接至服务端，以供服务端以手机短信短信、电子邮件或者地图APP的形式进行报警。在本专利技术的又一实施例中，所述定时器的设定时长小于等于2s，作为优选的，一般所述定时器的设定时长为1s，作为更进一步的优选，所述定时器的设定时长为500ms。图2是本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流背向光光纤开关检测系统，其特征在于，其包括光探测器、电压比较器、边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器以及报警设备，其中，所述光探测器连接所述电压比较器，所述电压比较器连接所述边沿触发器，所述边沿触发器同时连接所述定时器和所述计时器，所述定时器和所述计时器同时连接所述电平持续时间累加存储器，所述电平持续时间累加存储器连接所述时长比较器，所述时长比较器连接所述报警设备，所述定时器还连接所述计时器。

【技术特征摘要】
1.一种直流背向光光纤开关检测系统，其特征在于，其包括光探测器、电压比较器、边沿触发器、计时器、定时器、电平持续时间累加存储器、时长比较器以及报警设备，其中，所述光探测器连接所述电压比较器，所述电压比较器连接所述边沿触发器，所述边沿触发器同时连接所述定时器和所述计时器，所述定时器和所述计时器同时连接所述电平持续时间累加存储器，所述电平持续时间累加存储器连接所述时长比较器，所述时长比较器连接所述报警设备，所述定时器还连接所述计时器。2.如权利要求1所述的直流背向光光纤开关检测系统，其特征在于，所述光探测器用于将接收到的直流光转换为直流电信号并输出至所述电压比较器，所述电压比较器用于将接收到的直流电信号转换成直流方波信号并输出至所述边沿触发器，所述触发器用于根据接收到的直流方波信号生成边沿触发信号并分别将其传输至所述定时器和所述计时器，所述边沿触发信号包括上升沿边沿触发信号和下降沿边沿触发信号，所述定时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行设定时长的倒计时，所述计时器用于在接收到所述边沿触发信号后进行计时，所述计时器还用于向所述电平持续时间累加存储器传输高电平持续时间和低电平持续时间，所述电平持续时间累加存储器用于累加获得高电平累计持续时间和低电平累计持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹锋，王超东，赵灿，王雪峰，
申请(专利权)人：武汉世纪金桥安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42