[发明专利]基于光通信唤醒的光纤网络式传感器、光纤网络式传感器监测系统及其监测方法

说明书

本发明公开了一种基于光通信唤醒的光纤网络式传感器、光纤网络式传感器监测系统及其监测方法，包括电源供电模块、持续工作模块和间断工作模块；所述电源供电模块同时为持续工作模块和间断工作模块供电；所述持续工作模块用于检测光纤接收信号和传感器监测信号，当两种信号中的任一个被触发时，接通间断工作模块，当完成数据的采集和传输后切断间断工作模块，进入省电模式。本发明能够应用于恶劣应用环境中，通信距离远，可靠性高，且功耗小。

技术领域

本发明属于传感器测量监测领域，具体涉及一种基于光通信唤醒的光纤网络式传感器、光纤网络式传感器监测系统及其监测方法。

背景技术

近年来，物联网产业发展迅猛，传感器早已渗透到诸如工业生产、智能家居、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。由此可见，物联网传感器技术在发展经济、推动社会进步方面具有十分重要的作用。

目前物联网传感器按照通信方式进行分类可以分为无线传感器和有线传感器：

无线传感器可以方便的构建无线网络，监控中心可以通过无线网关手机传感器的数据。无线传感器依靠电池或振动发电机提供电源，采用超低功耗设计，不采集数据时传感器进入休眠状态。无线传感器一般存在以下两个问题：1)当无线传感器从休眠中醒来时需要耗费一定时间重新组网，建立连接，耗费电能量；2)在一些强电磁干扰或强屏蔽环境下，无线连接比较困难，数据传输可靠性差，此时传感器将耗费更多的电量进行重发，重发不成功将导致数据的丢失。

有线传感器一般采用电缆进行通信，电缆在提供通信媒介的同时往往还具有供电功能。有线传感器的弊端在于通信的传输距离和可靠性上，电信号的传输距离较短，而在某些强电磁干扰环境下，通信将变得不可靠，通信距离也会变短。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于光通信唤醒的光纤网络式传感器、光纤网络式传感器监测系统及其监测方法，应用于恶劣应用环境中，通信距离远，可靠性高，且功耗小。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于光通信唤醒的光纤网络式传感器，包括电源供电模块、持续工作模块和间断工作模块；所述电源供电模块同时为持续工作模块和间断工作模块供电；所述持续工作模块用于检测光纤接收信号和传感器监测信号，当两种信号中的任一个被触发时，接通间断工作模块，当完成数据的采集和传输后切断间断工作模块，进入省电模式。

进一步地，所述持续工作模块包括：包括光纤接收模块、逻辑或门、信号转换器、信号比较器和第一LDO电源；所述光纤接收模块的输入端用于检测光纤接收信号，其输出端分别与逻辑或门的输入端和间断工作模块相连；所述信号转换器通过信号比较器与逻辑或门的输入端相连；所述第一LDO电源与电源供电模块相连。

进一步地，所述间断工作模块包括光纤发送模块、主控制器、信号处理运算放大器、ADC模数转换器和可控LDO电源；所述光纤发送模块的输入端与主控器相连；所述主控器的输出端与持续工作模块中的逻辑或门的输入端相连；所述信号处理运算放大器的输入端与持续工作模块中的信号转换器相连，其输出端通过ADC模数转换器连接到主控制器；所述可控LDO电源的控制端与持续工作模块中的逻辑或门的输出端相连，其输入端与电源供电模块相连，其输出端分别与主控制器和ADC模数转换器相连，实现供电。

进一步地，所述电源供电模块为电池。

一种基于光通信唤醒的光纤网络式传感器监测系统，包括：数据采集器、监控后台和至少一个权利1-3中所述的基于光通信唤醒的光纤网络式传感器；所述数据采集器包括第一光纤接收模块和第一光纤发送模块，其与光纤网络式传感器之间采用光纤连接；数据采集器与监控后台之间采用无线或以太网线连接。