一种外嵌型能信共传光缆制造技术

本发明专利技术提供一种外嵌型能信共传光缆，包括：多芯光缆，多芯光缆内包括多条传能光纤和多条通信光纤，传能光纤用于传输波长为第一设定值的光信号，以进行能量传输；通信光纤用于传输波长为第二设定值的光信号以建立通信；在多芯光缆外侧的多个指定位置上设置外嵌板级子系统，每个外嵌板级子系统包括光电池、能量存储管理单元、通信模组、微控制单元和传感器单元；光电池连接传能光纤以将光能转化为电能并存储在能量存储管理单元中，能量存储单元用于供电；通信模组连接通信光纤，通信模组连接微控制单元，微控制单元处理连接传感器单元。依托多芯光缆和外嵌板级子系统的一体化设置，实现能信供传，一次部署就能同时建立供能网络和通信网络。和通信网络。和通信网络。

【技术实现步骤摘要】
一种外嵌型能信共传光缆


[0001]本专利技术涉及光纤通信
，尤其涉及一种外嵌型能信共传光缆。

技术介绍

[0002]面向大范围、多领域参数感知网络的搭建对环境信息提取、国防等多方面的安全监测都具有重要意义。传统传感器面向复杂环境进行监测网络搭建的过程中，存在着电力供能困难、易受到环境影响破坏、信息传输不稳定和布设困难的问题，现有技术中需要对传感器分别建立供能网络和信息传输网络，不仅成本高昂、布设困难，而且整个系统运行过程不稳定，这很大程度上限制了信息化建设的进度。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本专利技术实施例提供了一种外嵌型能信共传光缆，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决在进行大范围、多领域环境感知监测时，分别搭建供能网络和信号传输网络导致的成本高昂、易受环境影响破坏和运行不稳定的问题。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种外嵌型能信共传光缆，包括：
[0006]多芯光缆，所述多芯光缆内包括多条传能光纤和多条通信光纤，所述传能光纤用于传输波长为第一设定值的光信号，以进行能量传输；所述通信光纤用于传输波长为第二设定值的光信号以建立通信；
[0007]在所述多芯光缆外侧的多个指定位置上设置外嵌板级子系统，所述外嵌板级子系统包括光电池、能量存储管理单元、通信模组、微控制单元和传感器单元；所述光电池连接传能光纤以将光能转化为电能并存储在所述能量存储管理单元中，所述能量存储单元为所述通信模组、所述微控制单元和所述传感器单元供电；所述通信模组通过所述通信光纤进行光通信，所述通信模组连接所述微控制单元，所述微控制单元处理连接所述传感器单元。
[0008]在一些实施例中，所述外嵌板级子系统还包括定位模块，所述定位模块由所述能量存储管理单元供电并连接所述为控制单元，所述定位模块包括GPS模块和/或北斗定位模块。
[0009]在一些实施例中，所述能量存储管理单元还包括升压模块和稳压模块；所述能量存储管理单元采用超级电容器储能，并采用恒压充电方式充电。
[0010]在一些实施例中，所述外嵌板级子系统上设有固定螺丝孔并通过铆钉进行固定连接所述多芯光缆。
[0011]在一些实施例中，所述传感器单元采用从低到高的多种采样频率工作。
[0012]在一些实施例中，所述第一设定值为1500～1600nm，所述第二设定值为1300～1400nm。
[0013]在一些实施例中，所述光电池采用无机光电材料和热电材料复合制成。
[0014]在一些实施例中，所述传感器单元包括温度传感器、光传感器、力敏传感器和磁敏
传感器中的一种或多种。
[0015]在一些实施例中，所述传感器单元包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨量传感器、光照传感器和/或风速风向传感器。
[0016]在一些实施例中，所述能量存储管理单元包括储能电池组、电池管理系统和储能变流器。
[0017]本专利技术的有益效果至少是：
[0018]所述外嵌型能信共传光缆，在多芯光缆中分别设置两种类型的光纤，其中传能光纤用于能量传输，通信光纤用于数据通信；设置在多芯光缆上指定位置的外嵌板级子系统中，由光电池将传能光纤内的光信号转化为电能存储在能量存储管理单元，并向通信模组、微控制单元和传感器单元直接供能，传感器单元采集的数据经微控制单元和通信模组处理后由通信光纤传回。依托多芯光缆和外嵌板级子系统的一体化设置，实现能信供传，一次部署就能同时建立供能网络和通信网络。一体式的结构能够有效避免外部环境产生的破坏，保证供能和传感器数据传输的稳定性。通过灵活设置多芯光缆的布设路线和外嵌板级子系统的装载位置，能够简易并精确地监测指定位置的目标参数。
[0019]进一步的，通过灵活设置传感器单元的传感器类型，能够实现对指定位置处多种参数的灵活检测。
[0020]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0021]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0022]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：
[0023]图1为本专利技术一实施例所述外嵌型能信共传光缆的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术另一实施例所述外嵌型能信共传光缆的剖面示意图；
[0025]图3为本专利技术一实施例基于所述外嵌型能信共传光缆搭建的传感网络结构示意图；
[0026]图4为本专利技术一实施例所述外嵌型能信共传光缆的能量传输示意图；
[0027]图5为本专利技术一实施例所述外嵌型能信共传光缆的能量管理系统结构示意图；
[0028]图6为本专利技术一实施例所述外嵌型能信共传光缆的通信信号传输结构示意图；
[0029]图7为本专利技术一实施例所述外嵌型能信共传光缆基于FPGA通信的传输结构示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并
不作为对本专利技术的限定。
[0031]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0032]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0033]在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
[0034]由于传统传感器面对复杂环境的监测网络搭建存在电力供能的困难，容易受到破坏导致信息传输不稳定。以国界线监测任务为例，无论是海上边界线和路上边界线基本都处在基建工程的边缘地带，地理环境和气候环境极其复杂。面对漫长国界线的全天候精确检测与信息采集任务，传统的传感器监测系统分别建立信息传输网络和能量供应网络的形式，使得系统的建设维护成本大大提高。并且，电力系统在大量植被覆盖或者水量较多的环境中都会造成极大的安全隐患。
[0035]所以，本专利技术提供一种外嵌型能信共传光缆，将能信共传技术与能信分离技术、感知系统、能量转换技术进行协同使用，通过外嵌的方式将板级系统与光缆进行一体化集成，大大提高了光纤的信息采集能力，保证了信息传输的可靠性，也大大降低了布设难度，克服了传统信息采集系统的种种弊端。
[0036]具体的，本实施例一种外嵌型能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外嵌型能信共传光缆，其特征在于，包括：多芯光缆，所述多芯光缆内包括多条传能光纤和多条通信光纤，所述传能光纤用于传输波长为第一设定值的光信号，以进行能量传输；所述通信光纤用于传输波长为第二设定值的光信号以建立通信；在所述多芯光缆外侧的多个指定位置上设置外嵌板级子系统，每个外嵌板级子系统包括光电池、能量存储管理单元、通信模组、微控制单元和传感器单元；所述光电池连接传能光纤以将光能转化为电能并存储在所述能量存储管理单元中，所述能量存储单元为所述通信模组、所述微控制单元和所述传感器单元供电；所述通信模组通过所述通信光纤进行光通信，所述通信模组连接所述微控制单元，所述微控制单元处理连接所述传感器单元。2.根据权利要求1所述的外嵌型能信共传光缆，其特征在于，所述外嵌板级子系统还包括定位模块，所述定位模块由所述能量存储管理单元供电并连接所述为控制单元，所述定位模块包括GPS模块和/或北斗定位模块。3.根据权利要求1所述的外嵌型能信共传光缆，其特征在于，所述能量存储管理单元还包括升压模块和稳压模块；所述能量存储管理单元采用超级电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，颜哲昊，王一帆，顾雪亮，李月梅，翟桐，刘善明，
申请(专利权)人：北京精诚恒创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：