本發(fā)明涉及光纖通信與信息控制領(lǐng)域，具體地說涉及一種基于光纖通信的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在高功率微波(簡稱hpm)及其相關(guān)技術(shù)研究的過程中，隨著hpm源功率的進(jìn)一步提高，系統(tǒng)產(chǎn)生的微波、高壓放電、x射線、電子束強(qiáng)引導(dǎo)磁場等構(gòu)成的復(fù)雜強(qiáng)電磁環(huán)境對于現(xiàn)場的電子儀器設(shè)備的準(zhǔn)確性、可靠性甚至安全性都構(gòu)成了威脅。hpm試驗(yàn)中電子設(shè)備運(yùn)行的實(shí)例表明：強(qiáng)輻射源形成復(fù)雜電磁環(huán)境使得傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)控制信號誤觸發(fā)、數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)傳輸終端、語音、視頻等電子設(shè)備被強(qiáng)輻射致?lián)p，并且是不可逆的。以電子設(shè)備、電子元器件為核心的hpm測控系統(tǒng)想要高效可靠地工作，就必須突破復(fù)雜電磁環(huán)境的制約，構(gòu)建一種對抗復(fù)雜電磁環(huán)境，排除強(qiáng)輻射源影響能夠正常可靠工作的電子信息綜合測控系統(tǒng)，同時由于現(xiàn)場存在的強(qiáng)電磁輻射和強(qiáng)電離作用，對現(xiàn)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(yuǎn)程的光纖通信和信號控制，但現(xiàn)有的hpm測控系統(tǒng)中，存在以下問題：(1)由于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，需要在遠(yuǎn)程控制端(操控臺)安裝具有光口通信接口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，接收光纖網(wǎng)絡(luò)信號后轉(zhuǎn)換到控制計(jì)算機(jī)，造成整個系統(tǒng)龐大、設(shè)備多；(2)由于串口信息傳輸，需要在遠(yuǎn)程控制端安裝光轉(zhuǎn)串口的模塊，將光纖傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)等設(shè)備，一個串口數(shù)據(jù)對應(yīng)一個模塊，同時每個模塊都需要單獨(dú)的24vdc供電，不但設(shè)備多，而且布線繁瑣；(3)由于在遠(yuǎn)程控制臺和現(xiàn)場設(shè)備之間有專用的光纖控制信號交互。根據(jù)每種設(shè)備協(xié)議的要求不同，采用不同的光纖類型(單?；蚨嗄?和不同的光纖接頭(st、lc或sc等)，因此對光電轉(zhuǎn)換模塊的要求也不同。同時，在工作或試驗(yàn)過程中，需要檢測光纖的通斷情況。常規(guī)方法采用光纖通斷儀進(jìn)行檢測。由上述可以看出，現(xiàn)有的hpm測控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制端模塊設(shè)備較多、體積結(jié)構(gòu)較大、布線復(fù)雜、分散，不能滿足高度集中控制、體積小、輕便的遠(yuǎn)程控制臺的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，為了解決上述問題，現(xiàn)提出一種基于光纖通信的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于光纖的網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)小、功能集中和操作方便的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于光纖通信的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程集中控制盒和本地測控單元，所述遠(yuǎn)程集中控制盒內(nèi)設(shè)置有光纖網(wǎng)絡(luò)模塊、基于fpga設(shè)計(jì)的光電轉(zhuǎn)換電路和電源模塊，所述電源模塊分別與光纖網(wǎng)絡(luò)模塊、光電轉(zhuǎn)換電路相連接；

所述本地測控單元包括光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、本地計(jì)算機(jī)和本地設(shè)備，所述光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與本地計(jì)算機(jī)連接，所述本地設(shè)備上設(shè)置有光電模塊，所述光電模塊與光電轉(zhuǎn)換電路連接，所述光纖網(wǎng)絡(luò)模塊分別與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與本地測控單元之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳輸與交換；

所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上設(shè)置有pci多串口光纖卡，所述pci多串口光纖卡與本地設(shè)備上的光電模塊連接，以實(shí)現(xiàn)本地測控單元和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的串行接口的數(shù)據(jù)信息傳輸與交換。

進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程集中控制盒上設(shè)置有控制按鈕，所述控制按鈕與光電轉(zhuǎn)換電路連接，用于控制信號傳輸。

進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程集中控制盒采用尺寸為30cm×21cm×20cm的鋁制盒體。

進(jìn)一步，所述光纖網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置有兩個端口，其中一個端口通過兩根lc多模光纖與光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，另一個端口通過rj45接口的網(wǎng)線與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接。

進(jìn)一步，所述pci多串口光纖卡上設(shè)置有兩對光纖串行端口，所述pci多串口光纖卡通過接在兩對光纖串行端口上的4根st多模光纖與本地設(shè)備上的光電模塊連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的遠(yuǎn)程集中控制盒內(nèi)設(shè)置有光纖網(wǎng)絡(luò)模塊，通過光纖網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)通信，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用的光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，體積小、集成度高。

2、本發(fā)明的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中設(shè)置有pci多串口光纖卡，實(shí)現(xiàn)了一板卡多個串口光纖的信息交互，相比現(xiàn)有技術(shù)減少了串口模塊、光電/電光轉(zhuǎn)換模塊的布置，精簡了設(shè)備，不但便于安裝，而且布線簡單，維護(hù)也方便。

3、本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換電路基于fpga硬件電路設(shè)計(jì)，通過光纜與本地設(shè)備上的光電模塊連接，可實(shí)現(xiàn)多種類型和不同光纖接口的光信號的傳輸，既保證了專用緊急停止信號的可靠傳輸，也實(shí)現(xiàn)了檢測光纖通斷的功能。

4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于光纖的網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)小、功能集中和操作方便的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于光纖通信的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)的組成框圖。

附圖中：1-遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，11-pci多串口光纖卡，2-遠(yuǎn)程集中控制盒，21-光纖網(wǎng)絡(luò)模塊，22-光電轉(zhuǎn)換電路，23-控制按鈕，24-電源模塊，3-本地測控單元，31-光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，32-本地計(jì)算機(jī)，33-光電模塊，34-本地設(shè)備。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種基于光纖通信的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1、遠(yuǎn)程集中控制盒2和本地測控單元3，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1通過遠(yuǎn)程集中控制盒2與本地測控單元3進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳輸與交換，用于實(shí)現(xiàn)對本地測控單元3中設(shè)備的集中測控。

所述遠(yuǎn)程集中控制盒2采用尺寸為30cm×21cm×20cm的鋁制盒體，其內(nèi)部設(shè)置有光纖網(wǎng)絡(luò)模塊21、基于fpga設(shè)計(jì)的光電轉(zhuǎn)換電路22和電源模塊24，所述電源模塊24分別與光纖網(wǎng)絡(luò)模塊21、光電轉(zhuǎn)換電路22相連接，以提供電力，所述遠(yuǎn)程集中控制盒2側(cè)面板上設(shè)置有控制按鈕23，所述控制按鈕23與光電轉(zhuǎn)換電路22連接，用于控制信號傳輸。

所述本地測控單元3包括光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)31、本地計(jì)算機(jī)32和本地設(shè)備34，所述光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)31與本地計(jì)算機(jī)32通過rj45接口的網(wǎng)線連接，所述光纖網(wǎng)絡(luò)模塊21分別與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1、光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)31連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與本地測控單元之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳輸與交換，具體地，所述光纖網(wǎng)絡(luò)模塊21設(shè)置有兩個端口，其中一個端口通過兩根lc多模光纖與光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)31連接，另一個端口通過rj45接口的網(wǎng)線與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1連接，遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)通過光纖網(wǎng)絡(luò)模塊21實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)通信，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用的光纖網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，體積小、集成度高。

所述本地設(shè)備34上設(shè)置有光電模塊33，所述光電模塊33與光電轉(zhuǎn)換電路22通過光纜連接，所述光電轉(zhuǎn)換電路22基于fpga硬件電路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)多種類型和不同光纖接口的光信號的傳輸，既能夠?qū)崿F(xiàn)專用緊急停止信號的傳輸，也能實(shí)現(xiàn)檢測光纖通斷的功能，具體地，在遠(yuǎn)程集中控制盒2上的控制按鈕23中具有緊急停止的按鈕，一旦本地測控單元3監(jiān)測到本地設(shè)備34處于不正?；虿话踩珷顟B(tài)的時候，遠(yuǎn)程控制的操作人員立即按下緊急停止按鈕，通過遠(yuǎn)程集中控制盒2中的光電轉(zhuǎn)換電路22將電信號轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)出，并通過遠(yuǎn)程集中控制盒2與本地測控單元3之間的光纜直接發(fā)送給本地設(shè)備34，使設(shè)備緊急停止運(yùn)行，保證設(shè)備的安全，在遠(yuǎn)程集中控制盒2上的控制按鈕23中具有檢測光纖通斷的按鈕及指示燈，其中，指示燈分為兩個，兩個指示燈為接收由本地設(shè)備34發(fā)出的光信號的顯示，一個指示燈對應(yīng)低速光信號傳輸接收的顯示，一個指示燈對應(yīng)高速光信號傳輸接收的顯示，按鈕也為兩個，兩個按鈕按下即發(fā)出低速或高速傳輸?shù)墓庑盘?，通過遠(yuǎn)程端發(fā)出光信號和接收光信號顯示，可以比較容易地判斷出連接光纖的通斷，而無需專用的測試設(shè)備。

所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1上設(shè)置有pci多串口光纖卡11，所述pci多串口光纖卡11與本地設(shè)備34上的光電模塊33連接，以實(shí)現(xiàn)本地測控單元3和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1之間的串行接口的數(shù)據(jù)信息傳輸與交換，實(shí)現(xiàn)了一板卡多個串口光纖的信息交互，相比現(xiàn)有技術(shù)減少了串口模塊、光電/電光轉(zhuǎn)換模塊的布置，精簡了設(shè)備，不但便于安裝，而且布線簡單，維護(hù)也方便，具體地，所述pci多串口光纖卡11上設(shè)置有兩對光纖串行端口，pci多串口光纖卡11通過接在兩對光纖串行端口上的4根st多模光纖與本地設(shè)備34上的光電模塊33連接。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于光纖的網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)小、功能集中和操作方便的特點(diǎn)。

以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。