[发明专利]一种塑料光纤总线嵌入式传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种自动化装置，具体地说是一种测控领域中的工业检测传感器装置。

背景技术

我国工业控制传感器与控制总线的信息传输几乎全部采用电子式网络测控终端，存在使用复杂、相互干扰大工作稳定性差、信息格式转换频繁和信息检测种类少等缺点，并且有时会出现传感器信息不真实、不及时的现象，严重制约着工业网络化测控总线对多种传感器信息的有效接收。例如根据我国煤矿安全生产监督部门对煤矿瓦斯爆炸原因的调查，瓦斯爆炸在很多情况下是因为瓦斯突然大量涌出。目前，不管是瓦斯传感器还是瓦斯监测系统，所提供的瓦斯浓度都只是当前安全状况数据，不能对未来的瓦斯浓度进行预测，导致当瓦斯浓度超限时，来不及采取有效的防范措施。必须开放能够预测的瓦斯监测系统。安全状况以及瓦斯传感器的新一代技术是光传输安全状况综合检测技术。以瓦斯传感器检测瓦斯浓度为例，当矿井的瓦斯浓度超限或存在超限隐患时，及时提醒有关人员采取措施保护矿井下的人员、生产设备以及周围环境。目前，实现瓦斯气体检测的技术有很多，比较常见的有：电化学技术、电子技术、光纤传感技术及光谱探测技术。

发明内容

本发明目的是提供通过塑料光纤信息耦合器光耦合和信息分离技术，配合光纤网络测控终端的一种塑料光纤总线嵌入式传感器装置。

本发明的目的是这样实现的：

单片机C8051对于传感器信号进行ADC信息采集，传感器信号通过光发射系统进行不同波长方式进行发射给大口径塑料光纤，然后大口径塑料光纤进行各种传感器信号的接收，并且由PZT控制光纤相移光栅进行波长滤波，实现各个传感器信息分离，光纤网络测控终端通过光电转换技术各个传感器信息，通过IP地址进行传感器物理地址分配，并且加上时间标签，送入到光纤网络中。

本发明有益效果为采用塑料光纤总线光信息耦合器可以拓宽光纤网络式总线利用率，使总线可以通过塑料光纤耦合器把多个传感信息进行发布式接收并且加以传递，可以压缩光纤网络的测量终端。可以利用标准网络软件和虚拟仪器软件开发多传感器系统，减少软件开发成本；塑料光纤总线光信息耦合器使光纤网络终端体积可以移动应用。减低当前光纤总线信息采集的硬件和软件成本。解决当前光纤网络测量终端的耦合速度，连线与移动的困难，解决测量信息连接困难问题。为扩展光纤总线和无线总线连接打基础。使各种传感信息按IP地址方便地接入工业因特网络，并且对于多个传感器的物理位置可以进行定位。

附图说明

图1是塑料光纤信息耦合器终端结构。

图2是塑料光纤信息耦合器终端结与光纤以太网连接图。

图3是塑料光纤信息耦合器与网络连接程序。

图4是塑料光纤总线光信息耦合器结构与工作过程框图。

图5是采用塑料光纤总线光信息耦合器构成山体滑坡监测系统。

图6是采用塑料光纤信息耦合器构成山体滑坡监测系统框图。

图7是山体滑坡监测塑料塑料光纤信息耦合传感终端结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

1)塑料光纤信息耦合器与工业光纤以太网连接

①塑料光纤信息耦合器与工业光纤以太网连接采用无线网络中继方式，

②塑料光纤信息耦合器利用红外线无线激光和2.4G无线电的兼容性，采用统一的以太网平台。

③塑料光纤信息耦合器其分布有总线型和星形两种方式。

④塑料光纤信息耦合器和因特网的连接采用无线路由器和无线交换机两种传统方式。

2)塑料光纤信息耦合器终端结构，见图1所示塑料光纤信息耦合器终端结与光纤以太网连接图如图2所示。

塑料光纤总线嵌入式传感器终端计算机采用C8051构成，

①塑料光纤信息耦合器终端计算机采用C8051构成，带有ADC与`DAC和红外线光电收发器，无线网络收发器，收发器通过网络光电路由器和交换机与网络连接，通过网络进行远程信息传递。

②塑料光纤信息耦合器信息输入，作传感器输入通过ADC作为传感器信息采集与量化，通过网络终端模数转换器(ADC)，对物理量进行计量，结果数据通过网络进行远程传递。

③塑料光纤信息耦合器信息输出，通过DAC完成，通过网络终端接收主要计算机的控制指令进行远程控制。

3)塑料光纤信息耦合器与光纤网络连接的软件平台