[發明專利]基于EPON系統的智能水量監測系統

有效

• 申請號: 202210930133.3
• 申請日: 2022-08-04
• 公開（公告）號: CN115002580B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 韓旭東;楊方;翟桐
• 申請（專利權）人: 北京精誠恒創科技有限公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;H04Q11/00;H02J7/34;G01F15/061
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 岳燕敏

本發明提供一種基于EPON系統的智能水量監測系統，包括局端機房側設備，局端機房側設備包括第一通信模塊、激光光源模塊、EPON系統OLT模塊以及第一波分復用器，第一通信模塊、激光光源模塊、EPON系統OLT模塊均與第一波分復用器的輸入端連接；EPON系統光路，與第一波分復用器的輸出端連接；用戶側設備包括終端節點，終端節點包括：第二波分復用器、光電二極管、儲能模塊、第二通信模塊、中央處理器、光電直讀水表以及EPON系統ONU模塊，第二波分復用器的輸入端與EPON系統光路連接，第二波分復用器的輸出端與光電二極管、第二通信模塊、EPON系統ONU模塊連接，儲能模塊和光電直讀水表均與光電二極管并聯連接，中央處理器與光電直讀水表、儲能模塊和第二通信模塊均連接。

技術領域

本發明涉及電子物聯網技術領域，尤其涉及一種基于EPON系統的智能水量監測系統。

背景技術

隨著科學技術的發展和城市化進程的加快，智慧城市成為現代城市發展的新方向。其中，智能水務是實現智慧城市的重要組成部分?；陔娮蛹夹g的信息采集與信息傳輸技術是當前物聯網終端層的主要技術手段。當前，我國水表市場正處在傳統機械水表、智能水表共存的局面，水表和抄表行業也逐步由傳統的機械水表和手動抄表演變為物聯網遠端信息無線傳送以及信息化自動抄表，這大大提升了自來水公司的工作效率；但實際運行中，也會存在著不足，比如由于受能源供應等因素限制，特殊環境下電子式終端通常供能問題引發一系列的不便，存在潛在的安全風險，會影響監測系統運行，進而破壞供水系統的安全有效運轉。現有水量監測物聯網中監測與控制遠端節點側供能方式主要包括：1）電力總線輸能2）傳統蓄電池儲能等本地能量等兩類。電力總線輸能因存在建設困難等不足，在長距離環境下難以應用；傳統的蓄電池供電方法大多壽命不足三年，可供使用的能量有限，需要對其進行替換，但是隨著現代城市規模的擴大，自來水使用場景也越來越多，涉及的自來水用戶數量不斷增長，數量龐大，需要消耗大量的人力物力。因此，水務物聯網中監測與控制遠端節點側的有效供能是一個重要的技術難題。

圖1為現有技術中的光纖結構示意圖，近年來，光導纖維作為近代光學的一個重要分支，從階躍折射率分布光纖到復雜折射率分布光纖，從單純傳光到傳感各種物理量，繼而發展為傳輸能量。利用光纖傳能技術可以實現光通信網絡遠端節點的光纖化供給，實現能量與信息的共同傳輸，可以有效解決戶外復雜環境中通信網絡的快速布設需求，具有重要的應用價值。由于水務行業自動化和智能水表的發展，對水量進行實時監測變的越發重要，供水系統中智能電子設備和監測的電子式水表的應用日益廣泛。為了準確監測用戶的用水量，大量的、多種類型的機械與智能水表將密集分布于居民樓或其他有需求的區域。在2001年，德國弗朗霍夫太陽能研究所利用810納米波長的光源照射到GaAs光伏電池上測得電池的轉換效率為50.2%。在2008年，該機構發表了一篇文章指出GaAs光伏電池在790納米至850納米波段之間的轉換效率高，能夠輸出1W的電功率，但其信號傳輸距離卻有限在100米～1000米之間。

而智能水務系統一般為5千米以上遠距離供能、以及5千米以上遠距離通信，其若采用810納米中心波長的光源供能方式，輸出能量雖然高，但隨著傳輸距離越長，傳輸損耗就會越大，因此現有的810納米中心波長的光源供能方案并不適用于傳輸距離超過千米量級的智能水務系統供能需求。因此，在智能水務系統中，為了實現水務系統的遠程抄表，即滿足5千米以上遠距離的可靠有線通信以及同時提供持續可靠的長期供能需求是亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于EPON系統的智能水量監測系統，以解決現有技術中存在的一個或多個問題。

根據本發明的一個方面，本發明公開了一種基于EPON系統的智能水量監測系統，所述智能水量監測系統包括：

局端機房側設備，其包括第一通信模塊、激光光源模塊、EPON系統OLT模塊以及第一波分復用器，所述第一通信模塊、激光光源模塊、EPON系統OLT模塊均與所述第一波分復用器的輸入端連接，所述第一波分復用器用于將所述第一通信模塊輸出的通信光信號、所述激光光源模塊輸出的能量光信號以及所述EPON系統OLT模塊發送的信號光合束；