[發明專利]塑料光纖通訊用主節點電路

有效

• 申請號: 201310358848.7
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104348556A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 楊澤清
• 申請（專利權）人: 楊澤清
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;G08C23/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及共用事業的信息采集系統，尤其涉及電能信息采集系統。?

背景技術

電能信息采集系統通常采用主從式通訊網絡。該系統經過20余年的發展，目前主要有三種通訊手段：低壓電力載波通訊、RS485總線通訊、短距離無線通訊。但這三種通訊手段都存在比較嚴重的缺陷，低壓電力載波通訊實時性穩定性不夠，RS485總線通訊抗電磁干擾和抗雷擊能力弱，短距離無線通訊易受天氣變化影響和建筑物遮擋。顯然，這三種技術手段在面對智能電網實時性穩定性高可靠通訊的要求都不能勝任。光纖通訊容量大，抗電磁干擾能力強，環保，因此近年出現了將塑料光纖通訊用于主從式通訊網絡最典型的代表電能信息采集系統的應用研究。相對于石英光纖和玻璃光纖，塑料光纖芯徑大(1mm)，質輕、柔軟，更耐破壞(振動和彎曲)，有優異的拉伸強度和耐用性。而且不需要復雜的連接工具。非常適合電能信息采集系統現場特點。目前塑料光纖在以電能信息采集系統為典型代表的主從式通訊系統的應用技術現狀如下：根據主從節點連接方式及光路傳輸方向劃分，有以下兩種基本模式：1)串聯模式：主從節點串聯模式分為單光路串聯模式和雙光路串聯模式，其中，單光路串聯式組成系統時，光路信號只能按逆時針或順時針單方向傳輸。其缺點是當單點故障時光路將中斷，系統癱瘓，而且故障不能定位，使得現場維護困難；雙光路模式組成系統時，光路信號既能按逆時針方向傳輸也能按順時針方向傳輸。單點故障時只能阻斷其他節點光路某個方向的繼續傳輸，但不影響其他節點光路逆向傳輸，因此單點故障不會造成系統癱瘓。結合遠程軟件功能設計，能夠實現故障定位。但這種模式如果采用單芯收單芯發的光電器件，光纖用量成本較單環模式增加約一倍，光電模塊器件也成倍使用。2)并聯模式：單個從節點通過獨立的光纖連接到集線器再轉發到主節點如電能信息采集系統中的集中器。該方案類似早期電能信息采集系統采集脈沖電表的結構方案。但集線器體積大，系統配置缺乏靈活性，現場安裝空間容易受限。另外，在光信號轉換為電信號后的處理電路方面：通常設計采用分離器件進行驅動和邏輯處理。顯然此類設?計占用pcb空間大，抗電磁干擾能力弱，設計生產環節多，成本高。同時分離器件的設計處理方式不利于電表功能集成化整體設計。?

可見，為了推進塑料光纖在以電能信息采集系統為代表的主從式網絡系統通訊中的實際應用，實有必要對相關器件及應用做出改進和創新。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術所存在的不足，而提出一種塑料光纖通訊用主節點電路，可以促進塑料光纖通訊應用。?

本發明針對上述技術問題提出一種塑料光纖通訊用主節點電路，該主節點電路一體集成而成，其包括：一控制單元，其包含一個微處理器內核；一存儲單元，與該控制單元相連；一編解碼單元，與該控制單元相連，用以根據編程將數字信號編碼為在光路上傳輸的編碼信號；以及一反饋環檢測處理單元，與該控制單元相連，用以提供發送輸出反饋檢測信號，用于監測發送輸出是否處于長發射狀態。?

其中，該主節點電路還包括：一時基電路單元，用以提供控制單元時鐘基準和NRZ編解碼時鐘信號。?

其中，該主節點電路還包括：一串行接口單元，與該控制單元相連，用以提供至少一路標準TTL-串口通訊接口。?

其中，該主節點電路還包括：一驅動輸出單元，與該編解碼單元相連，用以提供信號發送時的驅動電流，驅動電流大小可編程。該驅動輸出單元的發送輸出電流大小由外部電阻編程控制。?

其中，該主節點電路是可自動根據光路狀態選擇遠程通訊路徑的。?

其中，該主節點電路與雙組光電轉換模塊相配合可支持雙光路環系統或兩條獨立單光路系統；或者，該主節點電路與單組光電轉換模塊相配合可支持一條單光路系統。?

其中，該主節點電路設有至少兩組光電收發信號管腳，其中，每組光電收信號管腳與該編解碼單元相連，每組光電發信號管腳與該驅動輸出單元相連。?

其中，該主節點電路設有內部編解碼使能控制管腳、發送輸出使能信號使能控制編程管腳、外部復位控制管腳和雙組光路通訊狀態信號指示及故障報警信號指示管腳。?

與現有技術相比，本發明的塑料光纖通訊用主節點電路通過集成化設計，外圍只需少量器件，可以促進塑料光纖通訊應用。?

附圖說明

圖1為本發明塑料光纖通訊用雙路光電發接口的結構框圖。?

圖2為本發明塑料光纖通訊用雙路光電收接口的結構框圖。?

圖3為本發明塑料光纖通訊用主節點電路實施例的結構框圖。?