專利名稱：光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)傳輸機(jī)，具體地說，是涉及一種應(yīng)用于橋梁安全檢測系統(tǒng)中的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著我國公路、鐵道網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，在解決通行問題上越來越多地開始采用橋梁、高架橋等方式，因此，橋梁的安全檢測變得越來越重要，尤其是如何準(zhǔn)確地監(jiān)測橋梁在地質(zhì)變化、惡劣氣候，如臺風(fēng)等自然災(zāi)害、超負(fù)荷運(yùn)載等影響下的安全因素就越來越重要。目前，在國內(nèi)通信設(shè)備市場上，僅僅完成數(shù)據(jù)通信的相關(guān)設(shè)備較多，但能完全適應(yīng)橋梁安全檢測系統(tǒng)的傳輸設(shè)備卻很少，尤其是在橋梁所在的實(shí)際環(huán)境中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高精度的GPS數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備尚未出現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，利用光纖傳輸與GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)橋梁安全檢測的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、高精度傳輸。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，包括主電路ASIC單元，以及分別與該主電路ASIC單元連接的數(shù)據(jù)接口單元、以太網(wǎng)接口、電話接口單元、時(shí)鐘單元、光口單元和電源系統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述主電路ASIC單元包括群路輸入電路和群路輸出電路，其中，群路輸入電路包括第一解碼器，以及與該第一解碼器的輸入端連接的碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器，和與其輸出端連接的解幀器；而群路輸出電路則包括第一編碼器，以及與該第一編碼器的輸入端連接的成幀端口，和與其輸出端連接的碼型變換器。所述時(shí)鐘單元連接于碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器上，同時(shí)，在碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器上還連接有鎖相環(huán)。再進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)接口單元包括連接解幀器的輸出端和成幀端口的輸入端的緩沖器和驅(qū)動器，以及與該緩沖器和驅(qū)動器連接的接口保護(hù)器。再進(jìn)一步地，所述電話接口單元包括與解幀器的輸出端連接的時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器，與該時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及分別與該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的鈴流發(fā)生器、第一保護(hù)器和電話接口。更進(jìn)一步地，所述光口單元包括輸出光口電路和輸入光口電路，其中，輸出光口電路包括與碼型變換器連接的第二編碼器、與該第二編碼器連接的電光變換器及調(diào)制器，和與該電光變換器及調(diào)制器連接的輸出光口 ；而輸入光口電路則包括依次連接的輸入光口、 光電變換器、放大器，和連接該放大器與碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器的第二解碼器。其中，輸入光口和輸出光口均為FC接口。更進(jìn)一步地，所述電源系統(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換器，以及分別與該電源轉(zhuǎn)換器連接的第二保護(hù)器和工作狀態(tài)指示燈。所述主電路ASIC單元中的第一解碼器上還連接有LED顯示器，用以顯示整個(gè)傳輸端機(jī)的狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果1.本實(shí)用新型采用全數(shù)字化技術(shù)，利用先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)與GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、高精度傳輸；2.在本實(shí)用新型中，輸入光口和輸出光口均采用FC接口，從而有效地克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信號通過電纜傳輸距離短、抗干擾能力差、難以實(shí)現(xiàn)高速率傳送等缺點(diǎn)，同時(shí)也解決了電磁干擾、地環(huán)干擾以及雷擊、電壓浪涌等問題，大大提高了橋梁安全監(jiān)測數(shù)據(jù)通信的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和實(shí)時(shí)性。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖。圖2為本實(shí)用新型中主電路ASIC單元的原理框圖。圖3為本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)接口單元的原理框圖。圖4為本實(shí)用新型中電話接口單元的原理框圖。圖5為本實(shí)用新型中光口單元的原理框圖。圖6為本實(shí)用新型中電源系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。實(shí)施例如圖1所示，光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，包括主電路ASIC單元，以及分別與該主電路ASIC 單元連接的電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口單元、以太網(wǎng)接口、電話接口單元、時(shí)鐘單元、光口單元和 LED顯示器。下面分別對上述各單元進(jìn)行描述。一.主電路ASIC單元主電路ASIC單元是整個(gè)光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的主控部分，其電路原理如圖2所示， 主要包括群路輸入電路和群路輸出電路。其中，群路輸入電路包括第一解碼器，以及與該第一解碼器的輸入端連接的碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器，和與其輸出端連接的解幀器；而群路輸出電路則包括第一編碼器，以及與該第一編碼器的輸入端連接的成幀端口，和與其輸出端連接的碼型變換器。所述解幀器的輸出端配置有低速信道輸出、高速信道輸出和以太網(wǎng)M II輸出三個(gè)端口，相應(yīng)地，所述成幀端口上則配置有低速信道輸入、高速信道輸入和以太網(wǎng)M II輸入三個(gè)端口。所述時(shí)鐘單元由晶振過程，其連接于碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器上，同時(shí)還連接有鎖相環(huán)。所述LED顯示器則連接于第一解碼器上，用于顯示整個(gè)光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的控制與工作狀態(tài)，如果遇到異常事故，還會顯示報(bào)警狀態(tài)。二·數(shù)據(jù)接口單元數(shù)據(jù)接口單元為橋梁安全檢測數(shù)據(jù)的輸入輸出端口，同時(shí)也是群路輸入電路與群路輸出電路的連接端口。如圖3所示，數(shù)據(jù)接口單元主要包括緩沖器和驅(qū)動器，以及與該緩沖器和驅(qū)動器通過接口匹配協(xié)議及電平轉(zhuǎn)換協(xié)議連接的接口保護(hù)器。該緩沖器和驅(qū)動器還分別連接解幀器上的低速信道輸出端口和成幀端口上的低速信道輸入端口 ；而接口保護(hù)器上則外接有信號輸入、輸出端口。橋梁安全檢測的數(shù)據(jù)從信號輸入端口進(jìn)入光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，經(jīng)過一系列處理之后，從光口單元進(jìn)入光纖，繼而傳輸出去。三.電話接口單元電話接口單元用于連接電話機(jī)。如圖4所示，電話接口單元包括與解幀器的輸出端連接的時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器，與該時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及分別與該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的鈴流發(fā)生器和第一保護(hù)器。其中，時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器包括兩部分復(fù)接信號處理器和分接信號處理器，復(fù)接信號處理器是指時(shí)鐘頻率在64 2048K/S的信號處理器，分接信號處理器是指時(shí)鐘頻率在2048 64K/S的信號處理器；模/數(shù)轉(zhuǎn)換器主要用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信號的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，其上還連接有狀態(tài)輸出端口 ； 保護(hù)單元外接有電話接口。四.光口單元光口單元主要用于實(shí)現(xiàn)光纖的連接，并完成信號在光與電之間的相互轉(zhuǎn)換，為信號的傳輸與處理作好準(zhǔn)備。如圖5所示，光口單元包括輸出光口電路和輸入光口電路，其中，輸出光口電路包括與碼型變換器連接的第二編碼器、與該第二編碼器連接的電光變換器及調(diào)制器，和與該電光變換器及調(diào)制器連接的輸出光口 ；而輸入光口電路則包括依次連接的輸入光口、光電變換器、放大器，和連接該放大器與碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器連接的第二解碼器。除此之外，放大器上還連接有報(bào)警器。為了提高傳輸效果，輸入光口和輸出光口均采用FC接口。五·電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)是整個(gè)光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的動力源，其功能在于將外部電源轉(zhuǎn)換成適合光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)使用的工作電源。如圖6所示，電源系統(tǒng)主要由電源轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，另外， 為了保護(hù)電源轉(zhuǎn)換器，還配置有與電源轉(zhuǎn)換器連接的第二保護(hù)器；同時(shí)，還設(shè)置有與電源轉(zhuǎn)換器連接的工作狀態(tài)指示燈，用以顯示電源轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型中，構(gòu)成光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的各個(gè)設(shè)備及元器件均為現(xiàn)有的成熟設(shè)備，在此不對具體的設(shè)備及元器件進(jìn)行詳細(xì)說明。下面分別從信號傳輸與接收兩方面對本實(shí)用新型的工作過程進(jìn)行描述。信號傳輸過程如下首先，電源系統(tǒng)中的第二保護(hù)器與外部電源連接，外部電流進(jìn)入電源系統(tǒng)，經(jīng)過第二保護(hù)器之后由電源轉(zhuǎn)換器將之轉(zhuǎn)換成適合光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)工作的電流，此時(shí)，工作狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮，轉(zhuǎn)換后的電流直接輸出，整個(gè)光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。其次，橋梁安全檢測的數(shù)據(jù)從信號輸入端口進(jìn)入數(shù)據(jù)接口單元，依次經(jīng)過接口保護(hù)器、緩沖器和驅(qū)動器之后，從低速信道輸入端口進(jìn)入主電路ASIC單元上的成幀端口，在由第一編碼器處理之后，由碼型變換器將數(shù)據(jù)碼型變換成適合光纖傳輸?shù)拇a型，再進(jìn)入輸出光口電路。最后，信號進(jìn)入輸出光口電路之后，首先由第二編碼器進(jìn)行編碼，然后由電光變換器及調(diào)制器進(jìn)行信號變換與調(diào)制，使之變換成適合光纖傳輸?shù)男盘?，再從輸出光口進(jìn)入光纖，傳輸?shù)叫枰摌蛄喊踩珯z測數(shù)據(jù)的監(jiān)控中心。
5[0042]信號接收過程如下首先，電源系統(tǒng)接通外部電源，并進(jìn)入正常工作狀態(tài)；其次，通過光纖傳輸過來的信號從輸入光口進(jìn)入光口單元，依次進(jìn)過光電轉(zhuǎn)換、信號放大與解碼后，進(jìn)入主電路ASIC 單元的群路輸入電路中。此后，信號在時(shí)鐘單元和鎖相環(huán)的控制下，進(jìn)行碼型變換及電話時(shí)鐘恢復(fù)，然后進(jìn)行解碼、解幀，再從低速信道輸出端口進(jìn)入數(shù)據(jù)接口單元。信號進(jìn)入數(shù)據(jù)單元之后，依次經(jīng)過緩沖器和驅(qū)動器、接口保護(hù)器后從信號輸出端口輸出。在上述過程中，由于電話接口單元通過解幀器上的高速信道輸出端口與之相連， 因此，當(dāng)有信號經(jīng)過解幀器輸出之后，電話接口單元出現(xiàn)信號。在經(jīng)過電話接口單元處理后鈴流發(fā)生器產(chǎn)生鈴流，使電話機(jī)鈴聲響起，以提示光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的工作人員注意接收。此外，在信號傳輸過程中，LED顯示器實(shí)時(shí)地顯示光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)的工作與控制狀態(tài)，如有異常情況發(fā)生，將發(fā)出告警提示。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，包括主電路ASIC單元，以及分別與該主電路ASIC 單元連接的數(shù)據(jù)接口單元、以太網(wǎng)接口、電話接口單元、時(shí)鐘單元、光口單元和電源系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述主電路ASIC單元包括群路輸入電路和群路輸出電路，其中，群路輸入電路包括第一解碼器，以及與該第一解碼器的輸入端連接的碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器，和與其輸出端連接的解幀器；而群路輸出電路則包括第一編碼器，以及與該第一編碼器的輸入端連接的成幀端口，和與其輸出端連接的碼型變換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述時(shí)鐘單元連接于碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器上，同時(shí)，在碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器上還連接有鎖相環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口單元包括連接解幀器的輸出端和成幀端口的輸入端的緩沖器和驅(qū)動器，以及與該緩沖器和驅(qū)動器連接的接口保護(hù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述電話接口單元包括與解幀器的輸出端連接的時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器，與該時(shí)鐘復(fù)接/分接信號處理器連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及分別與該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的鈴流發(fā)生器、第一保護(hù)器和電話接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述光口單元包括輸出光口電路和輸入光口電路，其中，輸出光口電路包括與碼型變換器連接的第二編碼器、與該第二編碼器連接的電光變換器及調(diào)制器，和與該電光變換器及調(diào)制器連接的輸出光口 ；而輸入光口電路則包括依次連接的輸入光口、光電變換器、放大器，和連接該放大器與碼型變換器及電話時(shí)鐘恢復(fù)器的第二解碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述輸入光口和輸出光口均為FC接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述電源系統(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換器，以及分別與該電源轉(zhuǎn)換器連接的第二保護(hù)器和工作狀態(tài)指示燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，其特征在于，所述主電路ASIC單元中的第一解碼器上還連接有LED顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，屬于信號傳輸技術(shù)。該光纖數(shù)據(jù)傳輸端機(jī)，包括主電路ASIC單元，以及分別與該主電路ASIC單元連接的數(shù)據(jù)接口單元、以太網(wǎng)接口、電話接口單元、時(shí)鐘單元、光口單元和電源系統(tǒng)。本實(shí)用新型利用先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)有效地解決了電纜傳輸距離短、抗干擾能力差、難以實(shí)現(xiàn)高速率傳送等缺點(diǎn)，同時(shí)也解決了電磁干擾、地環(huán)干擾以及雷擊、電壓浪涌等問題，大大提高了橋梁安全監(jiān)測數(shù)據(jù)通信的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和實(shí)時(shí)性。
文檔編號H04B10/14GK202231726SQ201120386380
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者劉軍, 李忠炳 申請人:眉山聯(lián)友通信設(shè)備有限公司