一种基于光纤的能信共传系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于光纤的能信共传系统，即一种基于光纤的能量与信号的共传系统，包括泵浦能量装置，用于提供能量光信号；第一信号收发装置，用于发射和/或接受用于通信的通信光信号；单模光纤，用于传输所述能量光信号和所述通信光信号；光电装换装置，用于将所述能量光信号转换为电信号；储能装置，用于将经由所述光电转换装置转换得到的所述电信号进行存储。方案具有铺设简单成本低，传输数据安全可靠，端点能量自供给，能量传输中抗电磁干扰能力强等优点。

An optical fiber based energy signal co transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤的能信共传系统
本专利技术实施例涉及光纤通信
，尤其涉及一种基于光纤的能信共传系统，即能量与信息共同传输的系统。
技术介绍
现有的光纤通信系统，具有单位损耗低和传输距离远、抗电磁干扰能力强，铺设组网简单，通信数据安全可靠等诸多优点，能够较大程度上满足复杂电磁环境下远距离通信的需求。利用光纤传能技术可以实现光通信网络远端节点的光纤化供给，实现能量与信息的共同传输，可以有效解决野外复杂环境中通信网络的快速布设需求，具有重要的应用价值。然而，专利技术人在实现本专利技术的过程中发现：电力系统建设与架设困难，通信网络快速铺设要求高，复杂环境下难以达到理想要求。因此具有自供电能力的光纤通信网络节点具有重要应用需求。本专利采用一种基于通信光纤来解决电力系统建设与架设困难，通信网络快速铺设要求高，有电磁干扰的复杂环境中，构建具有自供电能力的光纤通信网络节点，提供一定的能量支撑，保证安全可靠的数据通信。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于光纤的能信共传系统，解决了远距离电力传输的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于光纤的能信共传系统，包括：泵浦能量装置，用于提供能量光信号；第一信号收发装置，用于发射和/或接收用于通信的通信光信号；单模光纤，用于传输所述能量光信号和所述通信光信号；光电装换装置，用于将所述能量光信号转换为电信号；储能装置，用于将经由所述光电转换装置转换得到的所述电信号进行存储。可选的，所述系统还可以包括功能装置，其中：所述功能装置包括传感器和/或通信模块，由所述储能装置提供能量，并执行相应的功能。可选的，所述系统还可以包括中心控制装置，其中：所述中心控制装置用于接收所述功能装置所采集的信息数据，输出控制信号对所述功能装置的操作进行控制。可选的，所述系统还可以包括第二信号收发装置，用于接收所述通信光信号，和/或，将所述功能装置所采集到的信号数据发送给所述中心控制装置。可选的，所述中心控制装置、所述泵浦能量装置以及所述第一信号收发装置位于所述单模光纤靠近用户侧的近端；所述光电转换装置、所述储能装置以及所述第二信号收发装置位于所述单模光纤的远端。可选的，所述输出控制信号对所述功能装置的操作进行控制，可以包括：输出控制信号以继续/停止对所述功能装置进行供能；和/或，输出控制信号以控制所述功能装置继续/停止对环境数据进行监测。可选的，所述系统还可以包括：第一波分复用/解复用器和第二波分复用/解复用器，用于对所述单模光纤中的光信号进行复用和/或解复用。可选的，所述光电转换装置可以由无机光电材料和热电材料复合而成。可选的，所述储能装置可以包括电容和/或化学储能材料。可选的，所述系统还可以包括：稳压装置，用于对储能装置输出的电压进行稳压控制。本专利技术实施例提供的基于光纤的能信共传方法及系统，能够在现有通信光纤网络的基础上，实现能量、信息共通道传输，具有自供电能力，同时，具有铺设简单成本低、传输数据安全可靠、端点能量自供给，能量传输中抗电磁干扰能力强等优点，大大提升了电力供给的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的基于光纤的能信共传系统的示意图。图中的附图标记具体含义如下：1-泵浦能量装置；2-第一信号收发装置；3-波分复用/解复用装置；4-单模光纤；5-远端装置；6-远端通信收发装置，7-光电转换/储能装置；8-功能装置具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。图1示出了一种基于光纤的能信共传系统的示意图，如图1所示，该系统包括以下装置：泵浦能量装置1，用于提供能量光信号；其中，所述泵浦能量装置1可以是一种激光器，更具体地，可以是半导体激光器；由于激光的相干性太好，能量密度太高，容易使得单模光纤损坏，此处的泵浦能量装置优选地，对激光器进行一定的波长展宽，这样的话，既能够传输较大功率，又不至于会有太高的能量密度，还能够保证损耗较小，在传输能量光信号时，我们优选采用波长在1450nm-1480nm之间的宽谱光。泵浦能量装置1提供的能量功率可以根据实际情况进行设置，距离不同的情况下，需要的能量也有所不同，目前5Km能够转换的最大电功率是50mw，如果距离增加，则功率会更低，也能够满足低功耗传感的需求。此处的“能量光信号”，是相对于“通信光信号”而言的，“通信光信号”用于传输携带有效数据的光信号，而“能量光信号”是用于通过光信号的形式传输能量。第一信号收发装置2，用于发射和/或接收用于通信的通信光信号；可选的，所述第一信号收发装置2与中心控制端(图中未示出)相连接，接收中心控制端发送的控制信号和数据信号，并根据所述控制信号进行通信数据的发送；进一步第，接收远端发送回来的通信数据信号，解调之后发送至中心控制端，以便进行进一步处理。可选地，所述泵浦能量装置1与所述第一信号收发装置2、中心控制端，可以被封装在一起，放置在控制室内；中心控制端可以是PC机、笔记本电脑或监视器等，由操控人员进行操控，对能量光信号的传输功率、通信光信号的内容进行控制管理。其中，通信光信号采用1.5微米左右波长的光信号来传输，更进一步地，可以选用1550nm波长作为通信光信号的波长；因为通信光纤的有两个低损耗窗口，1.5微米的损耗较低，这跟光纤内部的折射率有关，目前民用通信都在1.5微米左右。信号的传输也在1.5微米左右，事实上泵浦光是个1470——1520nm附近的光，由于传输的过程中还有拉曼散射，所以通信信号选择超窄激光，例如1570nm或1585nm。由于我们的激光器是可以调节的激光，很窄所以相干性很好，两束通信激光不会相互干扰这是由于窄波的性质，另外也保证了和宽的泵浦光也尽可能不干扰。拉曼散射和布里渊散射等效应会引起一定的通信干扰，但是我们的系统保证了当通信速率大于1G/bps时，误码率在正常通信范围内。由于激光器是可调谐的，所以通信光信号选用在1.5微米附近就可以，不必局限于特别精确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤的能信共传系统，其特征在于，包括：泵浦能量装置，用于提供能量光信号；第一信号收发装置，用于发射和/或接收用于通信的通信光信号；单模光纤，用于传输所述能量光信号和所述通信光信号；光电装换装置，用于将所述能量光信号转换为电信号；储能装置，用于将经由所述光电转换装置转换得到的所述电信号进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤的能信共传系统，其特征在于，包括：泵浦能量装置，用于提供能量光信号；第一信号收发装置，用于发射和/或接收用于通信的通信光信号；单模光纤，用于传输所述能量光信号和所述通信光信号；光电装换装置，用于将所述能量光信号转换为电信号；储能装置，用于将经由所述光电转换装置转换得到的所述电信号进行存储。2.根据权利要求1所述的能信共传系统，其中，所述系统还包括功能装置，其中：所述功能装置包括传感器和/或通信模块，由所述储能装置提供能量，并执行相应的功能。3.根据权利要求2所述的能信共传系统，其中，所述系统还包括中心控制装置，其中：所述中心控制装置用于接收所述功能装置所采集的信息数据，输出控制信号对所述功能装置的操作进行控制。4.根据权利要求3所述的能信共传系统，其中，所述系统还包括第二信号收发装置，用于接收所述通信光信号，和/或，将所述功能装置所采集到的信号数据发送给所述中心控制装置。5.根据权利要求4所述的能信共传系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖子洋，李月梅，张治国，李路明，郑富永，陈江兴，刘兴，吴昱丹，顾雪亮，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司信息通信分公司，国家电网有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江西,36