[發明專利]一種適用于礦下環境的可見光中繼系統

有效

• 申請號: 202011519442.9
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112769485B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳丹陽;王建萍;金建力;劉芯伶;原程林
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/40;H04B7/15;F21V5/04;F16M13/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

1.一種適用于礦下環境的可見光中繼系統，其特征在于，包括信號發送終端、信號接收終端以及至少一個信號再生中繼模塊；其中，

所述信號發送終端用于將需要發送的信息轉換為光信號的形式進行發送；所述信號再生中繼模塊用于將所述信號發送終端發出的光信號轉發至所述信號接收終端；所述信號接收終端用于接收光信號并從其中提取出原始發送的信息；

所述信號再生中繼模塊包括主動跟蹤系統和信號轉發系統；其中，所述主動跟蹤系統用于進行全向掃描以追蹤來自不同方向的光信號，進而確定接收光強最強的位置，并將在接收光強最強的位置處所接收的光信號轉換為電壓信號后輸出至所述信號轉發系統；所述信號轉發系統用于根據所述主動跟蹤系統輸出的電壓信號，生成與所述信號發送終端發送的光信號一致的再生信號并轉發；

所述主動跟蹤系統包括控制模塊、電動機、機械轉動裝置以及第二信號轉化模塊；其中，所述第二信號轉化模塊安裝在所述機械轉動裝置上；

所述控制模塊用于控制所述電動機帶動所述機械轉動裝置轉動，以進行預設角度范圍內的掃描，所述第二信號轉化模塊用于實現不同采集位置的光信號到電壓信號的轉換，并將采集的不同位置的光強信息反饋于所述控制模塊，所述控制模塊通過比較不同位置的光強，確定出接收光強最強的位置；

在確定了接收光強最強的位置之后，所述控制模塊再次控制所述電動機帶動所述機械轉動裝置轉動，使所述第二信號轉化模塊轉至接收光強最強的位置，此時，所述第二信號轉化模塊將轉化出的電壓信號輸出至所述信號轉發系統；

所述信號轉發系統包括第二比較電路、多個第二信號功率放大器以及與所述第二信號功率放大器的數量相適配的第二LED光源；

其中，所述第二比較電路用于對所述第二信號轉化模塊輸出的電壓信號進行再生，所述第二信號功率放大器用于對經過所述第二比較電路再生的信號進行放大，以通過放大后的再生信號驅動所述第二LED光源工作，實現信號轉發；

所述信號再生中繼模塊的數量為多個，多個信號再生中繼模塊將所述信號發送終端發出的光信號依次轉發，最終將光信號轉發至所述信號接收終端。

2.如權利要求1所述的適用于礦下環境的可見光中繼系統，其特征在于，所述信號發送終端包括第一上位機、第一單片機、第一信號功率放大器以及第一LED光源；其中，所述第一單片機用于在所述第一上位機的控制下，將需要發送的信息轉化為適用于可見光信道傳輸的單極性OOK信號，所述第一信號功率放大器用于將所述第一單片機生成的OOK信號進行放大，以利用放大后的OOK信號驅動所述第一LED光源工作，將電信號以光信號的形式進行發送。

3.如權利要求1所述的適用于礦下環境的可見光中繼系統，其特征在于，所述信號接收終端包括至少一個第一信號轉化模塊，第一比較電路、第二單片機以及第二上位機；其中，所述第一信號轉化模塊用于將接收到的光信號轉化為電信號，所述第一比較電路 用于對所述第一信號轉化模塊生成的電信號進行信號再生；所述第二單片機用于在所述第二上位機的控制下，根據經過所述第一比較電路 再生后的信號，對所述信號發送終端所發出的原始信息進行恢復。

4.如權利要求3所述的適用于礦下環境的可見光中繼系統，其特征在于，所述第一信號轉化模塊的數量為多個；所述信號接收終端還包括加法器；其中，所述加法器用于將多個所述第一信號轉化模塊生成的電信號進行合并；所述第一比較電路用于對經過所述加法器合并后的電信號進行信號再生。