CN102598546A - 通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种通信系统包括：设置在第一区内的第一通信设备；设置在第二区内用于生成光载波信号的第二通信设备；以及连接到所述第一通信设备的至少一个光纤，其用于供应第一通信设备运行的电力并提供来自所述第二区的光载波信号，其中第一通信设备包括：用于输入信息的用户接口；以及用于调制该光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息并将调制的信号经由该至少一个光纤发送到第二通信设备的调制器。

Description

通信系统和方法

技术领域

本发明涉及通信系统和方法。

背景技术

通信设备通常从本地电源和/或变压器供应电力。然而，在某些应用中，远程供应电力是可期望的。这种应用包括低电力环境或危险环境。

危险环境的例子包括诸如甲烷等可燃气体自然出现的煤矿，以及炼油厂中、化工厂、煤气厂、或其它可燃气体或蒸汽可能存在的地方。其它危险环境包括可以存储爆炸物或提供高电力的发送器可运行的区域。在这样的环境中，可建议或要求将安全措施应用到电子装置以确保它们本质上安全，从而防止爆炸或火灾。一个这样的安全措施是在低电力水平运行电子装置，以降低产生火花的可能性，并从而与本质安全标准一致。

将电力远程供应给电子装置的一个现有方法是经由诸如铜电缆等传导电缆。铜电缆使得能够从与设备相距远的电源供应电力给该设备。例如，在地下矿的应用中，电源或发电机被设置在地上并供应电力给位于地下的一个或多个通信设备。然而，当供应远程电力给这些通信设备时，存在铜电缆长度和电缆阻抗之间的设计平衡。该设计平衡意味着电缆的最大可能长度趋于短些，例如小于500米。这在期望在较长的距离上供应电力的地方是明显成问题的。此外，这种进行传送的通信设备仍然需要相当量的电力由此影响电源和通信设备之间的最大可能距离，及应用的范围。

因此，本发明的目的在于提供克服或至少替代现有技术中的一个或多个缺点的通信系统、方法和设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种通信系统，其包括：

设置在第一区内的第一通信设备；

设置在第二区内用于生成光载波信号的第二通信设备；以及

至少一个连接到该第一通信设备以供应第一设备运行的电力及用于提供来自所述第二区的光载波信号的光纤，其中

该第一通信设备包括：

用于输入信息的用户接口；以及

用于调制该光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息并将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到该第二通信设备的光调制器。

在本发明的实施方式中包括光调制器降低了对第一通信设备的电力要求，并从而减轻了对相对高的电力消费的光发送器的需求。

本领域技术人员将意识到，通过光纤供应电力给第一通信设备可增加第一通信设备和电源之间的距离并因此增加第一和第二通信设备之间的距离。在一个实施方式中，光电源经由光纤电缆供应电力给与第一通信设备相关联的光伏转换器，从而将电力供应给其不同的部件，比如接收器、发送器、控制器、以及显示器等。然而，这些部件，尤其发送器需要大量的电力而能够通过光纤电缆被传递的电力水平通常非常低，比如在500米上每核为50mW。因此，电源和设备之间的光纤电缆的最大可能长度可能是受限制的。此外，本领域技术人员将意识到，设备的发送部件的高电力消耗限制了可通过光纤系统采用电力的应用的潜在范围。

在一个实施方式中，第一区可以是危险区而第二区可以是非危险区。可替代地，第一和第二区两者都可以在危险区或非危险区中。如本领域技术人员将意识到的那样，危险区的确需要如此如果它含有爆炸性气体、保存有爆炸物等。在煤矿的一个例子中，空中传播的煤炭的粉末和易燃气体可形成矿表面以下的爆炸性气体，其因此的确是危险区。用在这样的危险区的电子设备必须遵守本质安全的行业标准，以将爆炸的风险降到最低。该标准确保了在危险区内由电子设备供应和/或生成的任何可用电能和热能都低到足以防止爆炸性气体着火。用在这种环境中的电子设备必须不因在例如开关、刷、连接器等内部部件内生成火化或者不因在正常使用和故障情况两者下产生过量的热而引起爆炸。本领域技术人员将意识到这些电子设备可以通过包括电流限制电阻器、二极管、和保险丝等部件以防止所有情况下的高温和/或通过限制这些器件的功率损耗而在本质上被制造地安全。

该通信系统可包括在危险区内的至少一个被设计成经由光纤从位于非危险区内的相应光电源接收电力的第一通信设备，由此每个设备可以充分低的电力运行从而遵守对于本质安全的标准，同时允许电源和相应的第一通信设备之间的合宜地大距离。因此，允许在位于非危险区内的第二通信设备和在危险区内的每个第一通信设备之间的适宜地大距离。

在一个实施方式中，通信系统用于矿内的通信(尤其紧急通信)，在矿内的通信中，地下危险区内的用户或个人使用第一通信设备来警醒那些在下面发生了事故的矿表面上使用第二通信设备的人。通常，人们随后执行对他们来说可用的他们自己的资源和系统从而离开矿井。在该方案中，第一通信设备被用来共同协调在地下的所有人从而走出紧急事件。可替代地，系统可以用在紧急情况中以帮助救助被截留的人。例如因物理阻碍、火或伤害被截留在地下矿中的人可能需要支持紧急管理团队的地下协商及营救动作的通信，尤其在人们被截留在地下深处长时间段的时候。

本领域技术人员将意识到通信系统也可被用在非危险区的应用中，诸如第一区可以在工作区域而第二区可在管理区域的工业环境中。在该情况下，系统可在第一通信设备、它的光电源以及第二通信设备之间实现更长的距离。另外，或者在替代方案中，系统可以被用作矿井环境中的非紧急情况下的通信系统，亦即，对于表面和地下之间的所有通信而言。

在另一个实施方式中，每一个通信设备可以与设置在第二区内且在第一通信设备和第二通信设备中间(intermediate)的协议转换器通信。优选地，协议转换器将来自光调制器的信息转换成网络数据并传送该网络数据到第二区。协议转换器还可以将网络数据转换成能够被用户接口所接收的通信数据。在一个例子中，网络可以是局域网(LAN)且在该LAN上被传递的数据可以是与以太网协议相容的，以便可靠的数据传输和更大的数据吞吐率。

本领域技术人员将意识到，协议转换器可以经由诸如设置在第二区中的以太网交换机等网络转接器传送数据。该转接器可以传送并在与不止一个相应的第一通信设备的通信中，从不止一个协议转换器接收数据。例如，在上文所描述的矿的应用中，多个通信设备可以被设置在地下从而在紧急情况中经由至少一个网络转接器传递信息给设置在地上的接收站。另外，不止一个第一通信设备可以与单个协议转换器通信然后与网络转接器通信。另外，在紧急情况中，第一通信设备可以响应于出现的诸如火灾或岩石滚落等紧急事件而自动与第二区互通信息。

在第二区内的协议转换器和网络转接器在危险区中的实施方式中，本领域技术人员可以意识到，危险区内的所有部件应该本质上安全。例如，协议转换器及网络转接器可包括遵守例如IEEE802.3x以太网交换机和IEEE802.11x无线接入点等IEEE标准的通信装置。这些可以被安装在防暴壳内以在其被用在危险区内时提供本质安全。另外，本质安全的IEEE802.3x以太网交换机和IEEE802.11x无线接入点可以被采用，并且在一个实施方式中，设想到可以实现可替代的布置，诸如从协议转换器到网络转接器的通信可以是无线的或者从协议转换器到第一通信设备的通信可以是无线的，然而，第一通信设备经由光纤接收电力而光调制器调制光载波信号以降低第一通信设备的电力需要。还设想到，来自协议转换器的信息可以通过光接收器在设备的用户接口处被接收，以及光纤电缆然后可以被用于所有的通信和电力需求。

在另一个实施方式中，协议转换器可以适于经由至少一个光纤将光载波信号传送到通信设备的光调制器以便调制。在以上矿的例子中，协议转换器可以被设置在地下且在第一通信设备和第二通信设备中间，以降低用于传输载波信号和数据到第一和第二通信设备以及自第一和第二通信设备传输载波信号和数据到该协议转换器的距离。在一个实施方式中，在接收到来自第二通信设备的信号时，即在协议转换器处生成载波信号。

在一个实施方式中，该至少一个光纤包括至少两个光纤，其中一个光纤用于供应电力给第一通信设备而另一个既用于提供光载波信号又用于发送调制信号。在另外的实施方式中，系统包括用于提供光载波信号的光纤以及用于发送调制的信号的独立光纤。此外，在又一个实施方式中，系统还包括另一个用于提供要被第一通信设备的用户接口接收的信息的独立光纤。然后，本领域技术人员将意识到，光载波信号可以包括要被用户接口所接收的信息而系统所采用的光纤的数量可以受到数据传输需求的影响。在以上的情况中，通信系统包括连接到第一通信设备的四个分开的光纤。

在实施方式中，第一通信设备的用户接口可以包括输入和接收基于文本的信息以减少需要被传送和接收的数据量并由此降低功耗的装置。这样的设备可以包括诸如显示基于文本的信息的LCD显示器以及用于输入基于文本的信息的键盘等特征。然而，本领域技术人员可以理解到，这样的设备可以作为替代或另外包括用于传递语音信息的麦克风和扬声器。例如，用户接口可以是通过网络协议的语音(VoIP)电话和/或具有键盘、LCD显示器、麦克风和扬声器等，从而传递信息给第二区。在该例子中，设想到通过向第一通信设备提供本质安全的内部电池来供应额外的电力，该电池可以从第二区经由光纤进行点滴式充电。可替代地，可以通过安装多个给通信设备供应电力的光纤核来供应额外的电力。

另外，还将意识到，在诸如AC电源被切断的地下火灾或洪水等煤矿紧急事故中，具有内部不间断电源(UPS)的电源可被用于维持所连接的通信装置达到若干小时。本领域技术人员将认识到UPS可以被设置在矿的表面上并包括太阳充电电池。在一个实施方式中，用于第一通信设备的光电源可以被布置在非危险区中(或者在地上或者在地下)并且可以被连接到UPS以确保第一通信设备在紧急事故中经由光纤接收电力。另外，使用经由光纤到第一通信设备的光电源允许具有较长光纤长度的更深的井孔，其可以被用在诸如山地等许多情形中。

另外，设想到可以实施环形拓扑或配置，其中多个网络转接器被用在通信系统中并且被彼此连接，且由此一些网络转接器被连接到接收站的网络转接器。在该情况中，如果连接电缆中出现故障或者转接器中出现故障，则快速生成树(RSTP)可以自动地经由冗余路径路由所有的通信量。此外，可以经由双电源供应电力给网络转接器从而提供进一步的冗余。

根据本发明的另一方面，提供一种在第一区和第二区之间进行通信的方法，包括：

提供设置在所述第一区中的第一通信设备和设置在所述第二区中的第二通信设备，

提供至少一个光纤，其连接到所述第一通信设备以便提供用于所述第一通信设备运行的电力以及以便提供来自所述第二区的光载波信号；

经由所述第一通信设备的用户接口输入信息；

调制所述光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息；以及

将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到所述第二通信设备。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在上文的通信系统中使用的第一通信设备，其包括：

用于供应电力以及用于提供光载波信号的至少一个光纤输入端；

用于输入信息的用户接口，其由所供应的电力给予电力；

用于将所述光载波信号调制成包括通过所述用户接口输入的信息的光调制器，其由所供应的电力给予电力；以及

至少一个光纤输出端，用于发送所调制的信号。

在一个实施方式中，第一通信设备可以包括一个用于提供光载波信号给光调制器的光纤输入端，以及一个用于提供信息给第一通信设备的用户接口的独立的光纤输入端。然而，本领域技术人员将意识到，一个光纤输入端可以容纳要被用户接口所接收的光载波信号和信息两者。

在另一个实施方式中，第一通信设备可包括供应用于通信设备运行的补充电力的电池，尤其是在紧急情况中。电池可以通过从所述一个光纤输入端或者从另外的光纤输入端向设备供应的电力而进行点滴式充电，从而维持电池的电荷。在第二种情况中，另外的光纤可以被采用以供应电力给电池。

附图说明

为了更清楚地确定本发明，现在将参考附图以示例的方式描述多个实施方式，其中：

图1是根据本发明的一个实施方式的通信系统的图解示意；

图2是图1示出的第一通信设备与协议转换器进行通信的通信系统的图解示意，该协议转换器用于将来自通信设备的信息转换成网络数据；

图3是图2示出的不止一个第一通信设备经由协议转换器对共同的接收站进行通信的图解示意；

图4是根据本发明的一个实施方式的由图1的系统所实施的方法的流程图；以及

图5是用于在图1的系统中使用的第一通信设备的图解示意。

具体实施方式

根据本发明的一个实施方式，提供图1中所示的通信系统10，其包括适于经由光纤14接收电力且位于第一区16内以便与第二区18通信的至少一个第一通信设备12。该系统被用在地下煤矿应用中，由此第一区是在地表以下且在该矿的危险区中而第二区是在非危险区的地上。

通信设备12包括将信息传递给用户(未示出)的用户接口20及调制所接收的光载波信号以包括来自用户接口20的通信信息、并将其转送到在第二区18(即，在地上)中的第二通信设备的光调制器22。光调制器22支持本质上安全的设计，因为它降低了设备12的电力需求并因此由于减轻了对于相对高的电力消耗的光发送器部件的需求而降低了爆炸的可能性。

在通信系统10运行期间，在第一区中的第一通信设备12的用户(未示出)可以通过接收载波信号26和包含通信信息的信息信号24来与在第二区18(即，在煤矿矿的表面上)中的第二通信设备通信，该通信信息诸如为要经由用户接口20显示给用户的语音或文本等。然而，为了进一步降低设备12的电力和数据传送需要，基于文本的通信被主要用于通信。

光调制器22调制从第二区18所接收的光载波信号26，以包括来自用户接口20的通常为文本形式但可以是语音或视频形式的通信信息，然后将所调制的信号经由光纤28转送到第二区18。用户接口20被示出具有键盘和LCD显示，但是还可以包括麦克风和扬声器以将信息传递给第二区18。此外，就移动手机来说，键盘是通常使用的字母数字键盘。

光载波信号26在第二区18中生成，以减轻对于第一区16或危险区中的发送器部件的要求。通常，激光二极管被脉动以生成载波光信号，该载波光信号被光调制器22的光衰减器部件调制以包括信息，光调制器22的光衰减器部件根据与从用户接口20所接收的通信信息相对应的期望的调制计划来衰减所接收的载波信号。用于生成光载波信号的激光二极管可以被并入到第二区18中的第二通信设备内、或者可被并入到中间协议转换器32(示意在图2中)中，该激光二极管在接收到来自第二区18中的通信设备的命令时即生成信号。

诸如静电微机电系统(MEMS)的可变衰减器的调制器22的光衰减器部件可产生具有2mW的驱动电力的30dB的光衰减。相反，需要发送这种信息的通常大小的光发送器将消耗大约25mW的电力。另外，设备12的光接收器部件可消耗大约10mW的电力，用于该设备的微控制器可消耗大约5mW的电力，而LCD和键盘可消耗大约5mW的电力。因此，非常低的电力消耗通信设备可被设计成在长距离上传递信息，尤其是从在其中理想地具有遵循本质安全标准而运行的低功率设备的危险区传递信息。

在图2中所示的实施方式中，通信系统30中的每个第一通信设备12可与设置在第二区18中的协议转换器32对信息进行通信，协议转换器32在第二区18中的第二通信设备和每个第一通信设备12中间。协议转换器32将信息从调制信号转换成网络数据并将该网络数据经由网络转接器34发送给第二区中的个人、或自动监测服务。协议转换器32还将网络数据转换成能够被用户接口20接收并由其显示给用户的通信信息。在运行期间，第一通信设备12的用户可以将基于文本的信息输入到用户接口20中，该基于文本的信息由协议转换器32转换成用于到载波信号上的调制及用于到网络数据的转换的二进制信息，反过来，协议转换器32将文本信息传送给在第二区中的第二通信设备的用户。

用户接口20具有用于低数据率通信的低功率电路，诸如4千比特/秒，而低功率消耗使得它可经由光纤接收电力。协议转换器32具有用于高数据率通信的高功率电路，即，大约1吉比特/秒。因此，协议转换器32可以经由独立电源向第一通信设备12供应电力。在煤矿的例子中，协议转换器32可以被设置在非危险区中使得其可以在无需遵守本质安全要求的情况下使用较高的电力供应部件。本领域的技术人员将意识到使协议转换器32操作用于到第二区的适当的数据通信所需要的较高的供应电力的部件允许由第一通信设备12引起的电力损耗的进一步降低并因此允许可以由光源36从其向该第一通信设备12供应电力的另外的距离。在某些情况中一个光电源36足以经由相应的光伏转换器供应电力给不止一个第一通信设备12是可设想的。然而，如在图2中所示的那样，每个第一通信设备12可以由其自己的光电力源36供应电力，该光电力源36为设置在非危险区的激光二极管。

另外，在非危险区中的协议转换器32可以适于包括激光二极管或光纤发送器集成电路从而产生并传送光载波信号26给第一通信设备12的光调制器22，由此降低所需光纤的长度。因此，所有的被传送到危险区中以及从危险区传送出的电力和通信信息是经由光纤的，但是到位于非危险区内的协议转换器32及来自该协议转换器32的通信和电力传输可以经由铜线或者光纤电缆实现。

现在参考图3，可以看出通信系统38内采用了不止一个第一通信设备12来将信息从第一区16传递到第二区18。在煤矿的例子中，以期望的间隔将不止一个第一通信设备12用作设置在地下危险区内的通信设备。在图3所示出的例子中，每个第一通信设备12经由光纤通过井孔40和井孔42与设置在第二区内的相应的协议转换器32进行通信，顺次地，在第二区内的相应的协议转换器32与网络转接器34进行通信。网络转接器34然后将数据经由接收站网络转接器46传递到接收站44或者控制房，并且最后传递到可由用户或自动系统操作的第二通信设备48，该自动系统诸如是在通信被接收到而用户不在的情况下引起警报的系统。

为了确保数据可靠性以及更大的数据流通量，协议转换器32和网络转接器34之间的网络是局域网(LAN)并使用以太网协议。因此，网络转接器34是能够从不止一个协议转换器32接收数据的以太网交换机，而接收站网络转接器46也是能够与不止一个网络转接器34进行数据通信的以太网交换机。因此，接收站44可以管理不止一个通信设备12的系统。例如，接收站可以监测来自以规则间隔横跨不止一个地下矿分布的第一通信设备12的通信。

在煤矿的实施方式中，通信系统38可以被用于位于地下的危险区16中的第一通信设备12的用户和位于地上的非危险区18中的接收站44处的第二通信设备48的用户之间的正常和紧急通信。协议转换器32、光源36、网络转接器34等形成了可以从地下或者从表面对其供应电力的通信节点基础设置。在任何情况中，当经过传导电缆给节点基础设施供应电力时，必须对电源的输出阻抗给予考虑，该电源的输出阻抗必须与连接电缆的阻抗及负载的输入阻抗一致。也可对电源输出电压和横跨电缆的电压降之间的差给与考虑，该差必须与基础设施装置的最小输入电压一致。同样，电源到装置的最大距离受到可接受的电缆电压降和可允许的电感与电阻比(L/R)的限制。例如，假定使电源到装备的距离任意地长是所期望的。原理上，增大导体的横截表面积将允许更长的电缆。然而，更长的电缆将具有增大的电感并且最终其将不能达到可允许的L/R。然而，从控制房或接收站44到地下矿的工作面的距离可以达到10km。因此，在该例子中，通信系统38可以使用用星形或环形配置的光纤和铜电缆的结合，其中网络转接器34和协议转换器32在地下危险区内并使其本质上安全。另外，为了降低从光源36到相应的第一通信设备12的距离，可以使光源36本质上安全且位于危险区内。

图4是在第一区和第二区之间通过在第一区内提供52第一通信设备以便与在第二区内的第二通信设备通信、提供54至少一个始于第一通信设备以便使用以上所描述的在光纤系统(即，光源传送光信号给与每一个通信设备相关联的光伏转换器从而将光能转换为用于设备的电能，并且用于提供光载波信号)上的电力来供应电力的光纤。方法50还包括提供56具有用户接口和光调制器的第一通信设备，将光载波信号调制成58包括以用户接口输入的通信信息，以及将所调制的信号经由至少一个光纤发送到60第二通信设备。

图5示出了用于使用在第一区16中的第一通信设备12，该第一通信设备12连接到包含光纤的线管62，该光纤既是用于电力所需又是与第二区18的通信所需。本领域技术人员将理解到线管62用以容置多光纤干线电缆、或者具有多个芯的光纤电缆。另外，第一通信设备12包括容纳来自线管62的光纤输入端，和用以输出或者发送所调制的信号到光纤的光纤输出端。在一个实施方式中，第一通信设备12包括用于供应电力给包括用户接口20和调制器22部件的设备的分开的输入端，以及用于供应光载波信号给光调制器22。另外，设备12包括用于提供要由第一通信设备12的用户接口20接收的信息。

在图5中所显示的第一通信设备12是发送基于SMS或电子邮件的通信的基于文本的设备，而用户接口20包括有助于此的键盘64和显示器66。在这种情况下，这样的设备需要与来自危险区内的单个光纤核的可用电力相适合的小于50mW的电力来运行。因此，本领域技术人员将意识到线管62将容置用于传输电力及用于传递信息的不止一个光纤核，包括传输载波信号和调制信号给第一通信设备12以及从第一通信设备12传输载波信号和调制信号。因此，线管62可以容置至少四个光核，一个用于通过光纤传输电力给设备12，两个用于通信，及一个用于由光调制器22光调制的光载波信号。

第一通信设备12还包括用于提供补充电源的电池68，用于在紧急的情况中或者需要额外的电力时运行。在这种情况下，使用供应给第一通信设备12的电力对电池68进行点滴式充电。

本发明所属的技术领域的技术人员将理解到在不脱离本明的精神和范围的情况下可以进行许多修改，尤其本发明的某些特征可以被结合以形成另外的实施方式是显而易见的。将理解到，如果任何现有技术的出版物在此被参考，这样的参考并不构成该出版物形成本领域的通常的普通知识的一部分在澳大利亚或其他国家的准入。

在下面的权利要求中并且在本发明的以上描述中，除了上下文由于表达语言或必需的推断引起的需要其他描述的地方，词“包括”或其变形，例如“包含”或者“含有”被以非限制的意义使用，亦即，用于指明存在所描述的特征但并不排除存在或者本发明的多个实施方式中的另外的特征的附加。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种通信系统，包括：

设置在第一区内的第一通信设备；

设置在第二区内用于生成光载波信号的第二通信设备；以及

连接到所述第一通信设备的至少一个光纤，其用于供应所述第一通信设备运行的电力并用于提供来自所述第二区的光载波信号，其中

所述第一设备包括：

用于输入信息的用户接口；以及

光调制器，用于调制光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息以及将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到所述第二通信设备并且其中

所述通信系统包括用于与所述第一通信设备进行通信并且设置在所述第二区内且在所述第二通信设备和所述第一通信设备中间的协议转换器，所述协议转换器将来自所述调制的信号的信息转换成网络数据且将所述网络数据传送到所述第二通信设备。

2.如权利要求1所述的通信系统，其中所述协议转换器经由网络转接器将所述网络数据传送给所述第二通信设备。

3.如权利要求2所述的通信系统，其中所述协议转换器将从所述网络转接器接收的数据转换成要被所述第一通信设备的所述用户接口接收的信息，并将所述信息经由所述至少一个光纤传送给所述用户接口。

4.如权利要求3所述的通信系统，其中所述网络转接器传送数据并从与不止一个相应的第一通信设备通信的不止一个协议转换器接收数据。

5.如权利要求1所述的通信系统，其中所述协议转换器将所述光载波信号经由所述至少一个光纤传送给所述光调制器。

6.如权利要求1所述的通信系统，其中所述第二通信设备经由所述至少一个光纤传送所述光载波信号给所述光调制器。

7.如权利要求1所述的通信系统，其中所述协议转换器通过局域网(LAN)传送所述网络数据。

8.如权利要求7所述的通信系统，其中通过所述LAN被传递的所述网络数据是与以太网协议相容的。

9.如权利要求1所述的通信系统，其中所述第一区是危险区而所述第二区是非危险区，并且由此设置在所述第一区内的第一通信设备是本质上安全的。

10.如权利要求1所述的通信系统，其中所述至少一个光纤包括至少一个用于供应电力给所述第一通信设备的光纤，以及至少一个用于提供光载波信号以及用于发送所调制的信号的光纤。

11.如权利要求10所述的通信系统，其中所述至少一个光纤还包括至少一个用于提供所述光载波信号的光纤，及至少一个用于发送所调制的信号的独立光纤。

12.如权利要求11所述的通信系统，其中所述至少一个光纤还包括用于提供要被所述第一通信设备的用户接口接收的信息的至少一个独立光纤。

13.如权利要求1所述的通信系统，其中所述光载波信号包括要被所述第一通信设备的用户接口接收的信息。

14.如权利要求1所述的通信系统，还包括设置在所述第二区内用于经由所述至少一个光纤供应电力给所述第一通信设备的至少一个光电源。

15.如权利要求1所述的通信系统，其中所述用户接口包括用于输入和接收基于文本的信息的装置。

16.如权利要求15所述的通信系统，其中所述用户接口包括用于显示所述基于文本的信息的显示器，以及用于输入所述基于文本的信息的键盘。

17.一种在第一区和第二区之间进行通信的方法，包括：

提供设置在所述第一区内的第一通信设备和设置在所述第二区内的第二通信设备，

提供至少一个光纤，其连接到所述第一通信设备以供应用于所述第一通信设备运行的电力以及提供来自所述第二区的光载波信号；

经由所述第一通信设备的用户接口输入信息；

调制所述光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息；以及

将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到设置在所述第二通信设备和所述第一通信设备中间的协议转换器；

将来自所述调制的信号的信息转换成网络数据；以及

将所述网络数据传送给所述第二通信设备。

18.一种用于在如权利要求1所述的通信系统中使用的第一通信设备，包括：

用于供应电力以及用于提供光载波信号的至少一个光纤输入端；

用于输入信息的用户接口，其由所供应的电力给予电力；

用于将所述光载波信号调制成包括通过所述用户接口输入的信息的光调制器，其由所供应的电力给予电力；以及

至少一个光纤输出端，用于发送所调制的信号。

19.如权利要求18所述的第一通信设备，其中，所述至少一个光纤输入端包括用于供应电力以运行所述设备的至少一个光纤输入端，以及用于提供光载波信号的至少一个独立的光纤输入端。

20.如权利要求19所述的第一通信设备，其中，所述至少一个光纤输入端还包括用于提供要被所述第一通信设备的用户接口接收的至少一个光纤输入端。

21.如权利要求18所述的第一通信设备，其中，所述用户接口包括用于输入和接收基于文本的信息的装置。

22.如权利要求21所述的第一通信设备，其中，所述用户接口包括用于显示所述基于文本的信息的显示器以及用于输入所述基于文本的信息的键盘。

23.如权利要求18所述的第一通信设备，进一步包括用于供应补充电力以便所述第一通信设备运行的电池。

24.如权利要求23所述的第一通信设备，进一步包括用于供应电力以便对所述电池进行点滴式充电的光纤输入端。

25.如权利要求18所述的第一通信设备，其中所述第一通信设备消耗少于大约50mW的功率。

Claims (26)

1.一种通信系统，包括：

设置在第一区内的第一通信设备；

设置在第二区内用于生成光载波信号的第二通信设备；以及

连接到所述第一通信设备的至少一个光纤，其用于供应所述第一通信设备运行的电力并用于提供来自所述第二区的光载波信号，其中

所述第一设备包括：

用于输入信息的用户接口；以及

光调制器，用于调制光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息以及将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到所述第二通信设备。

2.如权利要求1所述的通信系统，其中所述第一通信设备与设置在第二区内在所述第二通信设备和所述第一通信设备中间的协议转换器通信，所述协议转换器将来自所述调制的信号的信息转换成网络数据并将所述网络数据传送到所述第二通信设备。

3.如权利要求1所述的通信系统，其中所述协议转换器经由网络转接器将所述网络数据传送给所述第二通信设备。

4.如权利要求3所述的通信系统，其中所述协议转换器将从所述网络转接器接收的数据转换成要被所述第一通信设备的所述用户接口接收的信息，并将所述信息经由所述至少一个光纤传送给所述用户接口。

5.如权利要求4所述的通信系统，其中所述网络转接器传送数据并从与不止一个相应的第一通信设备通信的不止一个协议转换器接收数据。

6.如权利要求4所述的通信系统，其中所述协议转换器将所述光载波信号经由所述至少一个光纤传送给所述光调制器。

7.如权利要求1所述的通信系统，其中所述第二通信设备经由所述至少一个光纤传送所述光载波信号给所述光调制器。

8.如权利要求2所述的通信系统，其中所述网络是局域网(LAN)。

9.如权利要求8所述的通信系统，其中通过所述LAN被传递的所述数据是与以太网协议相容的。

10.如权利要求1所述的通信系统，其中所述第一区是危险区而所述第二区是非危险区，并且由此设置在所述第一区内的每个第一通信设备是本质上安全的。

11.如权利要求1所述的通信系统，其中所述至少一个光纤包括至少一个用于供应电力给所述第一通信设备的光纤，以及至少一个用于提供光载波信号以及用于发送所调制的信号的光纤。

12.如权利要求11所述的通信系统，其中所述至少一个光纤还包括至少一个用于提供所述光载波信号的光纤，及至少一个用于发送所调制的信号的独立光纤。

13.如权利要求12所述的通信系统，其中所述至少一个光纤还包括用于提供要被所述第一通信设备的用户接口接收的信息的至少一个独立光纤。

14.如权利要求1所述的通信系统，其中所述光载波信号包括要被所述第一通信设备的用户接口接收的信息。

15.如权利要求1所述的通信系统，还包括设置在所述第二区内用于经由所述至少一个光纤供应电力给所述第一通信设备的至少一个光电源。

16.如权利要求1所述的通信系统，其中所述用户接口包括用于输入和接收基于文本的信息的装置。

17.如权利要求16所述的通信系统，其中所述用户接口包括用于显示所述基于文本的信息的LCD显示器，以及用于输入所述基于文本的信息的键盘。

18.一种在第一区和第二区之间进行通信的方法，包括：

提供设置在所述第一区内的第一通信设备和设置在所述第二区内的第二通信设备，

提供至少一个光纤，其连接到所述第一通信设备以供应用于所述第一通信设备运行的电力以及提供来自所述第二区的光载波信号；

经由所述第一通信设备的用户接口输入信息；

调制所述光载波信号以包括通过所述用户接口输入的信息；以及

将所调制的信号经由所述至少一个光纤发送到所述第二通信设备。

19.一种用于在如权利要求1所述的通信系统中使用的第一通信设备，包括：

用于供应电力以及用于提供光载波信号的至少一个光纤输入端；

用于输入信息的用户接口，其由所供应的电力给予电力；

用于将所述光载波信号调制成包括通过所述用户接口输入的信息的光调制器，其由所供应的电力给予电力；以及

至少一个光纤输出端，用于发送所调制的信号。

20.如权利要求19所述的第一通信设备，其中，所述至少一个光纤输入端包括用于供应电力以运行所述设备的至少一个光纤输入端，以及用于提供光载波信号的至少一个独立的光纤输入端。

21.如权利要求20所述的第一通信设备，其中，所述至少一个光纤输入端还包括用于提供要被所述第一通信设备的用户接口接收的至少一个光纤输入端。

22.如权利要求19所述的第一通信设备，其中，所述用户接口包括用于输入和接收基于文本的信息的装置。

23.如权利要求22所述的第一通信设备，其中，所述用户接口包括用于显示所述基于文本的信息的LCD显示器以及用于输入所述基于文本的信息的键盘。

24.如权利要求18所述的第一通信设备，进一步包括用于供应补充电力以便所述第一通信设备运行的电池。

25.如权利要求24所述的第一通信设备，进一步包括用于供应电力以便对所述电池进行点滴式充电的光纤输入端。

26.如权利要求19所述的第一通信设备，其中所述第一通信设备消耗少于大约50mW的功率。

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