[發明專利]一種基于光纖通信的遠程測控系統

有效

• 申請號: 201710352285.9
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN106953693B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 卓紅艷;劉志強;葛成良;彭文
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04Q11/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張素紅

本發明涉及一種基于光纖通信的遠程測控系統，屬于光纖通信與信息控制領域，包括遠程計算機、遠程集中控制盒和本地測控單元，遠程集中控制盒內設置有光纖網絡模塊、基于FPGA設計的光電轉換電路和電源模塊，本地測控單元包括光纖網絡交換機、本地計算機和本地設備，本地設備上設置有光電模塊，光電模塊與光電轉換電路連接，光纖網絡模塊分別與遠程計算機、光纖網絡交換機連接，遠程計算機上設置有PCI多串口光纖卡，PCI多串口光纖卡與本地設備上的光電模塊連接，本發明實現了基于光纖的網絡通信、串行通信、專用光纖通信和光纖通斷的檢測功能，具有體積結構小、功能集中和操作方便的特點。

技術領域

本發明涉及光纖通信與信息控制領域，具體地說涉及一種基于光纖通信的遠程測控系統。

背景技術

在高功率微波(簡稱HPM)及其相關技術研究的過程中，隨著HPM源功率的進一步提高，系統產生的微波、高壓放電、X射線、電子束強引導磁場等構成的復雜強電磁環境對于現場的電子儀器設備的準確性、可靠性甚至安全性都構成了威脅。HPM試驗中電子設備運行的實例表明：強輻射源形成復雜電磁環境使得傳統的測控系統控制信號誤觸發、數據信息系統傳輸終端、語音、視頻等電子設備被強輻射致損，并且是不可逆的。以電子設備、電子元器件為核心的HPM測控系統想要高效可靠地工作，就必須突破復雜電磁環境的制約，構建一種對抗復雜電磁環境，排除強輻射源影響能夠正常可靠工作的電子信息綜合測控系統，同時由于現場存在的強電磁輻射和強電離作用，對現場近距離操作人員的健康安全也帶來影響。

解決上述問題的方法是采用遠程的光纖通信和信號控制，但現有的HPM測控系統中，存在以下問題：(1)由于網絡信息傳輸，需要在遠程控制端(操控臺)安裝具有光口通信接口的網絡交換機，接收光纖網絡信號后轉換到控制計算機，造成整個系統龐大、設備多；(2)由于串口信息傳輸，需要在遠程控制端安裝光轉串口的模塊，將光纖傳輸的串口數據轉換后送入計算機等設備，一個串口數據對應一個模塊，同時每個模塊都需要單獨的24VDC供電，不但設備多，而且布線繁瑣；(3)由于在遠程控制臺和現場設備之間有專用的光纖控制信號交互。根據每種設備協議的要求不同，采用不同的光纖類型(單模或多模)和不同的光纖接頭(ST、LC或SC等)，因此對光電轉換模塊的要求也不同。同時，在工作或試驗過程中，需要檢測光纖的通斷情況。常規方法采用光纖通斷儀進行檢測。由上述可以看出，現有的HPM測控系統的遠程控制端模塊設備較多、體積結構較大、布線復雜、分散，不能滿足高度集中控制、體積小、輕便的遠程控制臺的要求。

發明內容

針對現有技術的種種不足，為了解決上述問題，現提出一種基于光纖通信的遠程測控系統，實現了基于光纖的網絡通信、串行通信、專用光纖通信和光纖通斷的檢測功能，具有體積結構小、功能集中和操作方便的特點。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于光纖通信的遠程測控系統，包括遠程計算機、遠程集中控制盒和本地測控單元，所述遠程集中控制盒內設置有光纖網絡模塊、基于FPGA設計的光電轉換電路和電源模塊，所述電源模塊分別與光纖網絡模塊、光電轉換電路相連接；

所述本地測控單元包括光纖網絡交換機、本地計算機和本地設備，所述光纖網絡交換機與本地計算機連接，所述本地設備上設置有光電模塊，所述光電模塊與光電轉換電路連接，所述光纖網絡模塊分別與遠程計算機、光纖網絡交換機連接，以實現遠程計算機與本地測控單元之間的網絡數據信息的傳輸與交換；

所述遠程計算機上設置有PCI多串口光纖卡，所述PCI多串口光纖卡與本地設備上的光電模塊連接，以實現本地測控單元和遠程計算機之間的串行接口的數據信息傳輸與交換。

進一步，所述遠程集中控制盒上設置有控制按鈕，所述控制按鈕與光電轉換電路連接，用于控制信號傳輸。

進一步，所述遠程集中控制盒采用尺寸為30cm×21cm×20cm的鋁制盒體。