[发明专利]拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤应用，具体地，涉及一种拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置、系统及方法。

背景技术

在数字化拖曳式线列阵声纳中，水下线列阵需要将大量的水听器信号进行信号调理、模数转换、然后编码上传到干端进行处理，故而编码后的信号一般都采用光纤传输。但是光纤具有易损性，特别是在拖曳线列阵这种移动频繁，收放频繁的设备中发生光纤损坏的概率会更大；而一旦光纤损坏，除了返厂拆解维修外别无它法。

基于以上情形，为了降低因光纤损坏而带来信号传输中断的概率，提高声纳线列阵的任务可靠性，因此急需一种具有自动切换功能的光电转换单元电路。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置、系统及方法。从而当一跟光纤发生损坏后，可以切换到另一根光纤继续工作。由于光电转换模块差分输出信号(TX+，TX-)的输出阻抗小，无法直接并联，如果直接并联将会导致输出电平发生变化并影响数据传输准确性，且容易烧坏光电转换模块，于是在光电转换单元电路中加入继电器。本发明在不增加线列阵整体设计结构的前提下，增加了拖曳线列阵的耐用性；对于容易损坏的光纤增加了备份，提高了信号传输的可靠性。

根据本发明提的一个方面供的拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置，包括多个并联的光电转换单元电路；

所述光电转换单元电路包括电源芯片、光电转换模块、继电器以及差分信号连接器；

所述光电转换模块包括继电器控制模块、上行光电转换模块和下行光电转换模块；

所述继电器控制模块连接所述继电器的控制回路，用于当上行光电转换模块与光纤连接成功后控制所述继电器的开关回路由初始的短路状态切换为导通状态；所述上行光电转换模块通过所述继电器的开关回路连接所述差分信号连接器的上传端；

所述差分信号连接器的下传端连接所述下行光电转换模块；

所述电源芯片用于给光电转换模块和继电器的控制回路提供电能。

优选地，还包括差分电信号线、光纤和接口；

所述差分信号连接器通过差分电信号线连接所述接口；所述上行光电转换模块和下行光电转换模块均连接所述光纤；

所述下行光电转换模块用于将通过差分信号连接器4接收到的差分电信号转换为光信号并通过光纤下传；

所述上行光电转换模块用于将通过光纤上发的光信号转换为差分电信号上传。

优选地，所述电源芯片用于提供3.3V的电压值。

根据本发明提的另一个方面提供的适于拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换系统，包括所述的拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置，还包括转接段；所述转接段通过光纤连接所述光电转换模块。

优选地，还包括隔振段I、数字段I、声阵段、隔振段II和尾绳段；

其中，所述转接段、所述隔振段I、所述数字段I、所述声阵段、所述隔振段II和所述尾绳段顺次设置；

所述转接段电气连接所述数字段I，所述数字段I电气连接所述声阵段；

所述转接段用于将上位机通过所述拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置下发的控制参数光信号下发给数字段I以及将声纳光信号通过所述拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置上传给上位机；所述数字段I用于将所述控制参数光信号转换为控制参数电信号下发给声阵段以及将声纳电信号转换为声纳光信号上传给转接段；所述声阵段用于接收所述控制参数电信号以及将采集到的声纳电信号上传给数字段I。

根据本发明提的再一个方面提供所述的拖曳线列阵声纳信号传输的光电转换装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1；初始化；

步骤2：选取一光电转换单元电路；

步骤3：判断该光电转换单元电路对应的光纤和上行光电转换模块是否连接成功；若连接成功，则进入步骤4；否则，则进入步骤5；

步骤4：当该光电转换单元电路对应的光纤和上行光电转换模块连接成功，该光电转换单元电路对应的继电器控制模块输出的连接状态信号为高电平信号，该高电平信号控制对应的继电器的开关回路切换为导通状态，从而能够实现对应的上行光电转换模块向差分信号连接器的连接；流程结束；

步骤5：当该光电转换单元电路对应的光纤和上行光电转换模块之间没有连接成功，该光电转换单元电路对应的继电器控制模块输出的连接状态信号为低电平信号，该低电平信号控制对应的继电器的开关回路保持断路状态，从而对应的光电转换模块和差分信号连接器保持断开；然后进入步骤6；