【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿控制装备领域，涉及一种光介质传输的矿用分站。
技术介绍
1、根据相关标准、行业巨头及现场应用系统调研，发现煤矿安全监控系统现目前主要采用系统四层结构，分为现场感知层、控制层、传输层与应用层。现场感知层主要由各类传感器、控制执行装备等组成；控制层主要由普通分站、综合分站、融合分站、区域控制器等控制类产品组成，传输层主要由矿用交换机类产品组成，应用层由地面中心站、服务器、打印机等设备组成。矿用分站主要基于“工业以太环网+现场总线”模式，采用构建全矿井信息专用数据格式及指定路径传输,应用系统需通过不同的应用软件采用私有协议与相关设备进行数据实时采集、分析、交叉控制和远程控制，不同系统间的数据融合需通过应用层软件实现。现场总线技术的应用，虽然将感知层的信号由频率信号转换为具有一定抗干扰能力的数据信号，但抗电磁干扰能力始终有限，无法从本质上解决问题，始终无法满足现场的应用需求。现有矿用分站的不足主要存在以下问题：
2、(1)通信速度与距离有限，无法快速提升系统的响应时间；
3、(2)传输制式兼容性差，无法构建统一传输网络；
4、(3)设备节点间缺乏高效互联互通，系统延展性差；
5、(4)无法实现多系统间数据实时共享，智能化水平有限，无法实现设备的远程维护。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光介质传输的矿用分站，提出了基于光介质多点传输技术、将分站通信接口的电信号转换光信号进行数据传输，实现分站与传感器之
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种光介质传输的矿用分站，包括：
4、高新能分站处理器，连接环网交换机模块、电转光模块、控制输出模块、控制反馈模块、存储模块、显示模块和蓝牙无线模块，作为分站的核心，负责数据处理、控制指令下达；
5、环网交换机模块，连接高新能分站处理器，实现与其他分站或设备的网络通信；
6、电转光模块，连接高新能分站处理器和单模光纤连接器，将电信号转换为光信号，用于光纤传输；
7、单模光纤连接器，连接电转光模块，将光信号传输至其他分站或设备；
8、控制输出模块，连接高新能分站处理器，输出控制指令给执行设备，如电机、阀门等；
9、控制反馈模块，连接高新能分站处理器，接收执行设备的反馈信号，并将反馈信号传输给处理器，用于状态监测和闭环控制；
10、存储模块，连接高新能分站处理器，存储数据、程序等；
11、显示模块，连接高新能分站处理器，显示分站状态、数据等信息；
12、蓝牙无线模块，连接高新能分站处理器，实现无线通信功能；
13、光信号无源聚合分光模块，连接单模光纤连接器，将光纤信号进行无源分光，形成1：8～1：16光节点，并通过光电复合缆连接各个光节点，形成光纤树形网络，实现多个光节点的通信和供电，减少光模块接口数量，降低节点设备的功耗；
14、以太网通信模块，连接高新能分站处理器，采用光模块ip化和时分复用技术进行数据传输，实现多节点数据无碰撞传输；
15、终端与终端通信模块，连接高新能分站处理器，采用以太网组播和单播通信技术，实现终端与终端之间的通信，并通过共享内存处理机制，实现数据的快速读取与交互功能。
16、进一步，所述光模块通信原理采用波分复用技术，将利用处理器的电信号与基准电信号比较，控制激光驱动器，由激光驱动器驱动激光器，发出1550nm波长的光信号，由激光监护仪和偏置控制反馈控制校准激光器发出的光信号，从而实现光信号的输出。
17、进一步，所述光信号的接收采用1310nm光信号探测器，实现对1310nm波长光信号的采集，通过光放大器和光滤波器实现光信号的放大和滤波，采用线驱动器将滤波后的光信号转换为处理器能识别的电信号，从而控制光信号波长的长度来实现收发为一体的光通信，通信速率为2mpbs。
18、进一步，所述矿用分站设有外壳，外壳采用不锈钢，包括箱盖、显示窗、箱体、液晶屏、主板、电源航插、光电板和蜂鸣器；箱盖置于矿用分站顶部，用于保护内部模块；通过铰链连接箱体，可开启和关闭，便于维护和操作；
19、显示窗嵌入箱盖中，用于显示分站状态、数据信息；与液晶屏连接，将液晶屏上的显示内容展示给用户；
20、箱体容纳所有内部模块；通过螺丝的固定方式连接箱盖，确保分站的整体密封性和安全性；
21、液晶屏位于矿用分站正面，方便用户查看；通过排线连接主板，接收主板传输的显示信息；
22、主板负责数据处理、控制指令下达；位于矿用分站内部，连接所有其他模块；通过排线连接液晶屏，传输显示信息；通过其他连接方式连接至环网交换机模块、电转光模块、控制输出模块、控制反馈模块、存储模块或蓝牙无线模块；
23、电源航插用于连接外部电源，为分站提供电力供应；位于矿用分站侧面或背面，方便连接电源线；通过插头连接外部电源，为分站供电；
24、光电板将电信号转换为光信号，或将光信号转换为电信号；位于矿用分站内部，连接主板和单模光纤连接器；通过排线连接主板，接收主板传输的电信号，并将其转换为光信号输出；通过光纤连接器连接单模光纤连接器，将光信号传输至其他分站或设备；
25、蜂鸣器用于发出声音信号，提醒用户注意或进行报警；位于矿用分站侧面或背面，方便声音传播；通过排线连接主板，接收主板传输的报警信号，并发出声音。
26、本专利技术的有益效果在于：
27、(1)一种光介质传输的矿用分站，光介质传输的矿用分站主要包括高新能分站处理器、环网交换机模块、电转光模块、单模光纤连接器、控制输出模块、控制反馈模块、存储模块、显示模块、蓝牙无线模块等等组成。具备与光型传感器、光型终端设备进行光信号通信功能，实现了单模光纤收发为一体的通信技术，实现了光纤的半双工通信，通信速率可达为2mpbs。光介质矿用分站具有全光通信功能。
28、(2)一种光介质多点传输技术，采用了光信号波分复用技术、无源聚合分光技术和以太网ip化技术，提升了多点半双工的通信速度，实现了1路光纤多个光传感器的快速接入、ip化处理和网络化上传等功能，解决了井下一定范围内通信速度与距离相互限制的问题。
29、(3)光介质矿用分站形成井下巷道终端光纤的树形网络，减少光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光介质传输的矿用分站，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的光介质传输的矿用分站，其特征在于：所述光模块通信原理采用波分复用技术，将利用处理器的电信号与基准电信号比较，控制激光驱动器，由激光驱动器驱动激光器，发出1550nm波长的光信号，由激光监护仪和偏置控制反馈控制校准激光器发出的光信号，从而实现光信号的输出。
3.根据权利要求1所述的光介质传输的矿用分站，其特征在于：所述光信号的接收采用1310nm光信号探测器，实现对1310nm波长光信号的采集，通过光放大器和光滤波器实现光信号的放大和滤波，采用线驱动器将滤波后的光信号转换为处理器能识别的电信号，从而控制光信号波长的长度来实现收发为一体的光通信，通信速率为2Mpbs。
4.根据权利要求1所述的光介质传输的矿用分站，其特征在于：所述矿用分站设有外壳，外壳采用不锈钢，包括箱盖、显示窗、箱体、液晶屏、主板、电源航插、光电板和蜂鸣器；箱盖置于矿用分站顶部，用于保护内部模块；通过铰链连接箱体，可开启和关闭，便于维护和操作；
【技术特征摘要】
1.一种光介质传输的矿用分站，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的光介质传输的矿用分站，其特征在于：所述光模块通信原理采用波分复用技术，将利用处理器的电信号与基准电信号比较，控制激光驱动器，由激光驱动器驱动激光器，发出1550nm波长的光信号，由激光监护仪和偏置控制反馈控制校准激光器发出的光信号，从而实现光信号的输出。
3.根据权利要求1所述的光介质传输的矿用分站，其特征在于：所述光信号的接收采用1310nm光信号探测器，实现对1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周代勇，邵严，刘亚辉，张金豪，胡英杰，何青松，邓飞，槐利，唐兴春，黄友胜，张加易，林引，张鹏，龙芃君，任高建，谭力珲，尉益宁，胡亮，胡宇，温贤培，赵光绪，田军，戴剑波，王飞，贺奎，曾少华，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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