应用在监测监控、测试测量系统中的光学供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了应用于矿山、石油、化工、天然气等行业的监测监控、测试测量系统中的光学供电装置，该光学供电装置包括：用于接收电信号并将该电信号转换为光信号的光电电源模块和用于将光信号转换为电信号的光电转换器，在所述的光电电源模块和所述的光电转换器之间连接有光缆。本实用新型专利技术的光学供电装置解决了现有技术中采用铜导线输送电流造成的抗腐蚀性差、抗电气干扰、电磁干扰、高压、闪电能力差等问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及应用于矿山、石油、化工、天然气等行业的监测监控、测试测量系统中的光学供电装置。
技术介绍
在当今的矿山、石油、化工、天然气等行业的监测监控、测试测量系统中，通常用电子传感器监测工态信息，如瓦斯浓度、电流、电压、温度、水位等；用电子控制模块实现工业自动化控制，如控制设备的启停、阀门的开关等。许多传感器和控制模块均安装在易燃易爆、电气干扰严重，环境极度恶劣的地方。电子传感器和控制模块的供电通常是用铜导线或者电池供电。而通过铜导线或电池给传感器和控制模块供电十分困难，存在以下不足：1、铜导线易发热，抗腐蚀性差，不适合于安装在易燃易爆，高温，腐蚀、潮湿的工矿环境中；2、铜导线抗电气干扰，电磁干扰，高压，闪电的能力差，同时也是造成电磁干扰，电气干扰的干扰源；3、铜导线易产生电火花，造成短路；4、铜导线密度大，质量大，不适宜做长途输电线；5、电流流经铜导线时会产生电压降，容易造成控制柜的电气元件经常会掉电、重新起动或无法持续稳定工作，因此铜导线供电距离有限，一般限制在50米以下；6、铜是金属，资源有限，价格不低；7、电池需要周期性更换，电池也容易老化而失灵。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够克服铜导线的缺点实现安全供电的光学供电装置。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：本技术的应用在监测监控、测试测量系统中的光学供电装置，包括：用于接收电信号并将该电信号转换为光信号的光电电源模块OPM(Optical Power Module)和用于将光信号转换为电信号的光电转换器OPC(Optical Power Converter)，在所述的OPM和所述的OPC之间连接有光缆。优选的，所述的OPM包括：用于将输入的电信号进行放大的运算放大电路；用于实现电信号转换为光信号的激光发生器；用于对经过运算放大电路输出到激光发生器的电信号功率进行控制的第一CMOS管驱动；用于对光电转换过程进行控制的控制电路；由所述控制电路控制、用于配合第一CMOS管驱动对输入到激光发生器的电信号-->功率进行控制的第二CMOS管驱动；用于给所述的OPM供电的驱动电源模块。优选的，所述的驱动电源模块包括+5V电源和连接在该+5V电源上用于提供-5V电压的电源反向电路，该+5V、-5V电压输出端分别连接到所述的运算放大电路。本技术的有益效果如下：采用本技术的光学供电装置供电具有以下优点：1、免受无线电波、射频、电磁、磁场、闪电、雷击和高压的影响，实现完全电气隔离；2、电源不受辐射干扰，也不会成为干扰源；3、无火花操作免受电缆热度引起的烧伤，应用在过热或有电火花容易引起损害的地方比铜导线安全；4、比铜的操作距离更远，功耗更低，信号衰减低；5、光纤远比铜导线轻，没有铜导线笨重，易于远距离布置，维护费低；6、可安装在高温、潮湿、腐蚀性等恶劣环境中；7、无需周期性更换电池，或冒电池老化而失灵的风险；8、供电和信号传输可同时采用光纤方式，实现全光纤的监测监控、测试测量系统；9、全光纤系统减少了被攻击、被窃听的可能性，增加了安全性。附图说明图1为本技术的光学供电装置的电路原理框图；图2为OPM模块的一个实施例的电路图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的技术方案和有益效果进一步进行说明。本技术中用到的光电转换器可以采用美国JDS Uniphase Corporation(JDSU)公司生产的OPC，连接OPM的光缆直接连接到该OPC的光缆接口，OPC的两个管脚分别作为转换后的电信号输出时的正负极。OPM模块的电路原理图参见附图1，其包括用于将输入的电信号进行放大的运算放大电路；输入到预算放大电路的信号可以是两路控制信号，在运算放大电路的信号输入端还连接有用于监控输入到运算放大电路的电信号的强弱电流输出监控模块，在运算放大电路之后连接有CMOS管驱动1，和运算放大电路并行连接有控制电路和CMOS管驱动2，CMOS管驱动1和CMOS管驱动2并联后连接到激光发生器，控制电路通过控制CMOS管驱动2配合CMOS管驱动1对输出到激光发生器的电流进行控制，电流信号经激光发生器转换为光信号后沿光缆传输到OPC，由OPC还原为电流后输送到各用电装置。OPM还包括用于其自身供电的驱动电源模块。该驱动电源模块包括+5V电源和连接在该+5V电源上用于提供-5V电压的电源反向电路，该+5V、-5V电压输出端分别连接到运算放大电路。附图2是OPM模块的一个具体电路图，该电路图中不包含激光发生器，其中芯片U2-->采用LT1354作为运算放大电路的核心部分，而两个分别采用IRLZ24N、IRF7204的三极管Q1、三极管Q2则分别作为第一CMOS驱动和第二CMOS驱动，芯片U10是控制器，用于光电转换过程的控制，其采用LT1044。以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本技术，但本领域技术人员应该明白，本技术并不局限于以上所述实施例，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．应用在监测监控、测试测量系统中的光学供电装置，其特征在于，包括：用于接收电信号并将该电信号转换为光信号的光电电源模块和用于将光信号转换为电信号的光电转换器，在所述的光电电源模块和所述的光电转换器之间连接有光缆。

【技术特征摘要】
1.应用在监测监控、测试测量系统中的光学供电装置，其特征在于，包括：用于接收电信号并将该电信号转换为光信号的光电电源模块和用于将光信号转换为电信号的光电转换器，在所述的光电电源模块和所述的光电转换器之间连接有光缆。2.根据权利要求1所述的光学供电装置，其特征在于：所述的光电电源模块包括：用于将输入的电信号进行放大的运算放大电路；用于实现电信号转换为光信号的激光发生器；用于对经过运算放大电路输出到激光发生器的电信号功率进行控制的第一CMOS管驱动；用于对光电转换过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：左德生，郭蕊蕊，
申请(专利权)人：左德生，郭蕊蕊，
类型：实用新型
国别省市：11