[发明专利]基于CWDM的地下管线多检测节点光纤供能方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及CWDM通信网络的光电能量转换领域，特涉及基于CWDM的地下管线检测节点光纤供能方法及装置。

背景技术

1、光电能量转换

光电能量转换技术目前已经应用于3V和5V的砷化镓(GaAs)转换设备，这一技术比较适合于传统供能应用中远距离铜线输电或现场电池供能容易受到复杂环境影响而不能稳定持续的情况，进而由可灵活控制的光电能量转换来实现现场供能。

在发送端，利用半导体激光二极管把电能转变为激光在光纤中传送，在接收端，用太阳能电池作为接收器件。这种器件用300毫米厚的砷化镓作为绝缘基片，上面覆盖着20毫米厚的太阳能电池，可以将其分为若干个独立的区域，这些独立的区域由镀金的空气桥进行串联。当通过光纤传来的激光照射到太阳能电池时，光能就会转换成电能，每个独立区域产生的电压可达1伏，3～5个区域串联起来就有3～5伏电压，可以满足绝大多数传感器的检测电路使用，如需更高工作电压可以对多个区域累加串联,如需更高工作电流也可以对多个区域累加并联。

2、粗波分复用

在城域网或与之相当的通信范围中，由于传输距离不算很长，传输距离通常处于几十公里的范围，光纤中信号的衰减在容许范围内，因此不需要使用光纤放大器，增加一、两根光纤的成本也不高。如果采用和广域网一样的DWDM设备来实现波分复用的效果，在设备成本上是得不偿失的。由于在CWDM的应用中没有光纤放大器，波长数的增加和扩展也不再受光放大器频带的限制，可以使用波长间隔较宽、波长精度及稳定度要求较低的光源，以及合波器、分波器、波长转换器等元件，使元器件特别是器件的成本大幅度下降。

总的来说，在城域网或与之相当的通信范围中，对WDM技术的成本需求很低。作为DWDM技术的简化版本，CWDM适应了城域网传输距离普遍不长、对信号精密程度要求不高的实际特点，无需配备价格高昂的放大器和收发器等设备，因此CWDM是一种中短距离、多信道通信独立传输的经济型技术方案。

CWDM技术相关标准:

2002年6月，ITU-T G.694.2建议提出了波长间隔为20nm，工作波长从1270nm到1610nm的18个复用波长的分配方案。2003年，根据实际器件的情况，ITU-T又将中心波长增加了1nm。2003年10月，针对点对点CWDM系统应用的光接口参数建议G.695在ITU-T 15组获得通过。

CWDM器件及系统的主要参数指标如下表1和表2所示。

表1 CWDM合波/分波器件性能参数指标。

表2 CWDM系统标称中心波长

从上表可以看出，目前标准化的CWDM波长数量为18，也就是说，一个CWDM系统，其理论上的最大可用信道数量为18。

3、地下管线供能的背景技术

地下管线所处环境为地下封闭空间，且环境恶劣，要想为地下管线沿线的检测节点提供工作电压或电流，既不方便连接输电过程中功率衰减较大的供能电缆，也不方便为检测节点就地配备可长期持久供能且能耐受潮湿环境的电池。如果按照上面两种方法来实现检测节点的供能，需要在技术、工艺和能耗等方面付出较大的设计和实施成本。

中国发明专利《基于CWDM的地下管线检测节点光纤供能方法及装置》(申请号：201410786098.8)公开了一种通过信号光纤触发联动供能光纤对地下管线各处检测节点进行供能以实现信号检测和数据采集的装置及方法，使检测节点在需要工作时才处于供能状态，供能完成后便关断电源。但该方法只能给一路检测节点进行供电，不能同时给多路检测点进行供电，且该方法中，供能光纤只有一路，如供能光纤发生故障，则整个系统供电就会发生问题，降低了系统运行的可靠性，且不方便系统维护。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明通过多路信号光纤与对应的多路供能光纤对地下管线各处多个检测节点进行供能以实现信号检测和数据采集，使多个检测节点在需要工作时能同时处于供能状态，供能完成后便关断电源。本发明可以良好地解决地下管线检测节点供能困难的问题，提高了系统运行的可靠性，且便于维护。

本发明的技术方案是：基于CWDM的地下管线多检测节点光纤供能方法，包括供能粗波分复用系统、信号粗波分复用系统和本地监控中心，其特征在于：它还包括以下步骤：

步骤一、本地监控中心选择需要供能的多个检测节点，并通过供能粗波分复用系统中的相应波长向所需供能的检测节点发送供能光；