一种波分复用光纤传感数据发送装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种波分复用光纤传感数据发送装置，包括：输入端光纤连接器、输出端光纤连接器、光波分复用器、光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块、电源模块，其中输入端光纤连接器与波分复用器的复用端口以光纤相连，输出端光纤连接器与波分复用器的第一波长分用端口以光纤相连，本装置旨在将传感数据发送装置从分布式光纤传感系统中分离出来，使得用户可以选择网络信号良好的配电场所安装部署分布式光纤传感系统所需要的传感数据发送装置，由此解决分布式光纤传感系统在其安装的配电场所难以获得稳定可靠的网络连接的技术问题。

A WDM optical fiber sensor data transmission device

【技术实现步骤摘要】
一种波分复用光纤传感数据发送装置
本技术属于光纤传感
，更具体地，涉及一种波分复用光纤传感数据发送装置。
技术介绍
随着城市内高压线缆从空中向地下铺设工程的实施，目前城市输电线路基本采用地下隧道形式进行电力运输。对城市输电网络进行安全健康监测以及发现故障、确保社会的正常运行显得越来越重要。但是电缆隧道现场环境十分恶劣，常规安防报警设备完全无法应用。现场环境主要体现在几个方面。第一，地下电缆沟长时间使用后，容易积水、积淤泥，常规电子设备无法在如此恶劣的环境内长期工作。第二，电缆隧道内无220VAC供电电源，常规电子设备无法供电。而且由于地下电缆沟内环境恶劣，长距离的220VAC供电也容易引起漏电危险。公告号为CN205246800U的中国技术专利中提出了一种分布式电缆隧道安全在线监测系统，可以在保证安全的情况下，完成对电缆隧道的安全监测；并且不改变原有电网系统任何设备，对电网的运行完全无干扰，节省成本。但是我们在应用中发现上述系统中的光纤传感主机在电缆隧道末端配电房安装时发现，配电房往往在建筑物的地下室或有阻挡的架空层中，这些配电房内部的第二代、第三代、第四代移动通信网络的无线信号非常微弱。光纤传感主机的报警消息往往难以在上述配电房中通过无线网络发出或者及时发出。上述问题为产品的推广应用带来了极大阻碍。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种波分复用光纤传感数据发送装置，其目的在于分离分布式光纤传感系统与传感数据发送装置，使得用户可以选择网络信号良好的配电场所安装部署分布式光纤传感系统所需要的传感数据发送装置，由此解决分布式光纤传感系统在其安装的配电场所难以获得稳定可靠的网络连接的技术问题。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种波分复用光纤传感数据发送装置，包括：输入端光纤连接器、输出端光纤连接器、光波分复用器、光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块、电源模块；其中输入端光纤连接器与波分复用器的复用端口以光纤相连，输出端光纤连接器与波分复用器的第一波长分用端口以光纤相连，光电探测器的光输入端口与波分复用器的第二波长分用端口以光纤相连，光电探测器与串口驱动电路模块的输入端以电子线路相连，串口驱动电路模块的输出端口与通信模块的串口接收端口之间以电子线路相连，电源分别与光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块以电子线路相连。输入端光纤连接器与靠近光源端的传感光纤相连，输出端光纤连接器与远离光源端的传感光纤相连。这样的话在分布式光纤传感系统中，由光源、靠近光源端的传感光纤、输入端光纤连接器、波分复用器的复用端口、波分复用器的第一波长分用端口以及远离光源端的传感光纤依次相连，构成了光纤传感链路，传感光信号可通过该链路前向传输，传感光信号的后向散射光也可以通过该链路想传感主机的接收端反向传输；也通过光源、靠近光源端的传感光纤、输入端光纤连接器、波分复用器的复用端口、波分复用器的第二波长分用端口构成了传感数据的复用链路，既不破坏光纤传感链路，又可在临近光纤传感链路的任意配电房作为数据发送节点波分复用光纤传感链路。电源模块用于对来自电池、直流电源的电能输入进行电压转换并稳压，以供给光电探测器、串口驱动电路模块和通信模块的电能，并实现对电池槽内电池的充电管理和放电管理。优选的，输入端光纤连接器与输出端光纤连接器均为FC-APC类型连接器，FC(FerruleConnector，简写为FC)金属包箍连接器，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。相较于ST(StraightTip，中文为直通式光纤连接器)、SC(SquareConnector，中文为方形连接器)等连接器，FC连接器具有更加牢固和防尘的特性。APC(AngledPressedConnector，简写为APC)斜球光纤端面连接器是以光纤截面中心为圆心，向外倾斜80度的端面接触方式，APC端面的静态反射可达到-50dB甚至更好，可以更好的控制后向回光。FC-APC类型连接器即为金属抱箍斜球端面连接器。优选的，输入端光纤连接器与输出端光纤连接器为分别与光波分复用器的复用端口、第一波长分用端口相连的两根光纤尾纤。基于偏振检测的分布式光纤传感中，后向散射光检测是重要的检测手段，在对后向反射光特别敏感的某些应用场景中，如高粉尘污染与长距离传感场景，输入端光纤连接端口与输出端光纤连接端口必须直接以各自尾纤与两段传感光纤熔接的方式串入连接。优选的，串口驱动电路模块包括，电流电压转换电路与串口电平转换电路，电流电压转换电路的输入端与光电探测器以电子线路相连，电流电压转换电路的输出端与串口电平转换电路的输入端以电子线路相连，串口电平转换电路的输出端与通信模块的串口接收端口之间以电子线路相连，其中，电压转换电路用于将光电探测器的电流信号输出转换为电压信号，串口电平转换电路用于将电压信号转换为与无线通信模块在接收串行通信数据时需要匹配的电平。优选的，通信模块的串口发送端口不与任何电路模块相连。由于光纤传感数据常用于安全防范，传感数据具有较高的时效性，数据在传感主机端发送失败时进行缓存延时发送是没有必要的，在此种情形下，通信模块在接收到串口接收端口上的传感数据的消息包后直接向公共网络发出，并在通信模块内进行发送失败后执行缓存和延时发送，不需要向传感主机发回任何是否发送成功的消息，简化了光纤复用的反馈消息回传所需要的电路和光学结构。而光纤传感链路作为传感数据发送的总线，光纤传感主机也只需要在总线上发出传感数据消息广播包。结构简单，利用本传感数据发送装置也较为简单。优选的，还包括外壳、通信模块插槽、主电路板，光电探测器、串口驱动电路模块、电源模块、通信模块插槽均焊接在主电路板上，通信模块上有用于与插槽电路连接的金手指，串口驱动电路模块的输出端通过通信模块插槽与通信模块相连，如Wi-Fi无线通信模块、4G无线通信模块、1GBase-T通信模块等。在某些配电房可能存在Wi-Fi无线通信、4G无线通信、1GBase-T局域网通信等通信方式的某一种，采用通信模块可以提高本装置对不同通信方式的适应性。优选的，通信模块具体为移动通信模块，移动通信模块包括SIM卡插槽，SIM卡插槽外露在外壳外侧，移动通信模块与SIM卡插槽以电子线路相连，便于在某个运营商的网络信号不佳时更换本装置的移动无线网络服务运营商。优选的，外壳上还包括显示屏，显示屏与通信模块相连，以便于显示网络信号强度和/或网络制式信息。优选的，外壳底部还有一个电池槽，电池槽与电源模块相连，现场施工、调试时，可以在不连接光路的条件下利用本装置来检测配电房内网络状况，从而初步判定室内环境是否存在可用的网络连接。优选的，电池槽附近的外壳上还有一个电池使用开关，可以在必要时开启电池供电，如现场施工、调试时，可以利用本装置来检测配电房内网络状况，或者在高安全等级的场景下降本装置的电池作为热备电源。并在有外接热备电源的配电房等场所或者本装置在安装部署前的仓储运输阶段关闭电池的使用。优选的，外壳底部还有一个直流电源插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波分复用光纤传感数据发送装置，其特征在于，包括：输入端光纤连接器、输出端光纤连接器、光波分复用器、光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块、电源模块；/n其中输入端光纤连接器与波分复用器的复用端口以光纤相连，输出端光纤连接器与波分复用器的第一波长分用端口以光纤相连，光电探测器的光输入端口与波分复用器的第二波长分用端口以光纤相连，光电探测器与串口驱动电路模块的输入端以电子线路相连，串口驱动电路模块的输出端口与通信模块的串口接收端口之间以电子线路相连，电源分别与光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块以电子线路相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种波分复用光纤传感数据发送装置，其特征在于，包括：输入端光纤连接器、输出端光纤连接器、光波分复用器、光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块、电源模块；
其中输入端光纤连接器与波分复用器的复用端口以光纤相连，输出端光纤连接器与波分复用器的第一波长分用端口以光纤相连，光电探测器的光输入端口与波分复用器的第二波长分用端口以光纤相连，光电探测器与串口驱动电路模块的输入端以电子线路相连，串口驱动电路模块的输出端口与通信模块的串口接收端口之间以电子线路相连，电源分别与光电探测器、串口驱动电路模块、通信模块以电子线路相连。


2.如权利要求1所述的波分复用光纤传感数据发送装置，其特征在于，所述输入端光纤连接器与所述输出端光纤连接器均为FC-APC类型连接器。


3.如权利要求2所述的波分复用光纤传感数据发送装置，其特征在于，所述输入端光纤连接器与所述输出端光纤连接器为分别与所述光波分复用器的复用端口、第一波长分用端口相连的两根光纤尾纤。


4.如权利要求1所述的波分复用光纤传感数据发送装置，其特征在于，所述串口驱动电路模块包括，电流电压转换电路与串口电平转换电路，所述电流电压转换电路的输入端与所述光电探测器以电子线路相连，所述电流电压转换电路的输出端与所述串口电平转换电路的输入端以电子线路相连，所述串口电平转换电路的输出端与所述通信模块的串口接收端口之间以电子线路相连。

【专利技术属性】
技术研发人员：金智群，翁志辉，金金，
申请(专利权)人：广州劲联智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44