[发明专利]一种智能光纤传能传感监控系统与网络

说明书

本发明公开了一种智能光纤传能传感监控系统与网络，包括显示控制终端、发射端中央控制单元、光纤通道和接收端模块；分别对激光器和光电池设定了高温工作阈值，当温度超过阈值时，发射端中央控制单元的单片机通过驱动电路关闭激光器，此时充电器开始工作，为接收模块提供电能；本发明对充电器设定了最低功率阈值，当充电器功率低于功率阈值时，中央控制单元里的单片机通过驱动电路启动激光器，光电转换器工作，进行光电转换。通过循环交替的能量提供，保证该系统与网络的持续可靠工作。最终实现了对发射端和接收端的温度及功率全面监控显示、对发射端激光器和接收端光电转换器进行自动温度保护，以及对接收端模块自动蓄电。

技术领域

本发明属于光纤传能技术领域，具体涉及光纤传能传感监控系统与网络。

背景技术

在目前的易燃易爆场所的安防自动监测与信息管理自动化系统中，光纤传能系统与网络将光纤传送的激光能量通过合适的光电转换技术，实现对远端的器件或设备的供电，非常适用于需屏蔽电磁干扰的通信、电力及工业传感控制场合，也适用于难以铺设电力线的航空、航天及军事场合。

光纤输电存在因半导体激光器的功率与价格、光伏电池的转换效率、光纤传输损耗以及系统的安全控制等问题，使得光纤供能技术一直未能在实际工程中得到大规模应用。在中国专利CN 104009451A一种光纤传能系统联锁保护装置及其实现方法，提出在光纤通路发生中断时，自动切断激光器电源，防止大功率激光器泄露导致事故。在专利CN105933662A基于光纤传能的主动红外监控系统提出使用分光器，将激光器一部分光能用于光电转化，一部分为视频监控提供良好条件。在专利CN101174901A光纤网络远端切换控制器电源供应装置提出：在光纤通道发生异常时，切换应用端供电电源，保证系统正常工作。

然而尚未出现公开文献对光纤输电过程中传感器、光纤通信系统以及安全监测系统等以网络的形式采集和集中呈现数据，未做到对激光输电过程中温度、功率阈值的全面保护和可靠保障。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种智能光纤传能传感监控系统与网络，包括显示控制终端、发射端中央控制单元、光纤通道和接收端模块；发射端中央控制单元的发射端单片机控制温度监控模块实时检测激光器的工作温度，接收端模块的发射端单片机控制传感器测量环境温度数据，并且控制温度和功率反馈控制模块测量光电转换器的温度数据和充电器的功率数据，然后把测量数据从接收端单片机串口、通信光纤、发射端单片机、串口服务器传送到显示控制终端进行显示；当发射端中央控制单元的激光器温度超过所设定阈值，或者接收端模块的光电转换器温度超过所设定阈值时，发射端中央控制单元关闭激光器，同时接收端模块关闭光电转换器并且充电器开始工作；当接收端模块检测到充电器的功率低于所设定的最低功率阈值时，通知接收端单片机经串口、通信光纤向发射端单片机发送串口数据包，发射端单片机收到串口数据包后控制开启激光器工作，同时接收端模块的发射端单片机控制光电转换器和充电器开始工作进行充电。通过上述措施，以达到对发射端和接收端的温度及功率全面监控显示、对发射端激光器和接收端光电转换器进行自动温度保护，以及对接收端模块自动蓄电，从而实现光纤激光输电的数据可视化，提高应用安全性和可靠性的技术目的。

为此，本发明提供一种智能光纤传能传感监控系统与网络，包括显示控制终端、发射端中央控制单元、光纤通道和接收端模块，

显示控制终端为上位机或手机终端；

发射端中央控制单元，

内设串口服务器，通过网口或无线接口与上位机或手机终端相连接，通过串口分别与发射端单片机相连接；

具有温度监控模块，用于采集激光器的工作温度；

发射端单片机，通过数据线分别与温度监控模块和激光器的激光器驱动相连接，并且通过串口与光纤收发模块相连接；

光纤通道，

具有传能光纤，连接激光器和光电转换器；