CN109067462A - 一种光纤网络通讯系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤网络通讯系统，涉及通讯技术领域，技术方案为，包括所述光纤通路包括通过光纤连接的、位于通路两端的光纤收发器A和B；所述电力线通路包括依靠若干电力线串联组合的若干电力线适配器；所述光纤通路和电力线通路均与信号源连接。本发明的有益效果是：本发明通过融合电力线通路和光纤通路，在以光纤通路为基本通讯手段的前提下，使用了光纤通路的通讯性能，同时又作为备用通讯手段融合电力线网络通路。使用合理的验证和切换方式，避免了通讯效果略差的电力线网络对光纤网络造成干扰。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种光纤网络通讯系统。
背景技术
光纤通讯已经是目前非常成熟的通讯技术手段，随着其技术的日益程度，其应用范围也逐渐扩大。作为通讯手段受限的井下环境，目前还没有很好的光纤分布方式，
矿下非常复杂，通常会发生不可预知的事情。事实上，由于需要持续扩展采矿范围和井下巷道，整个作业环境也是处于不断变化的状态。光纤作为通讯线缆的一种，相对来说较为脆弱，容易损坏，而矿下环境又需要通讯网络支持作为数据传输。因此，如何确保光纤网络在矿下环境的运行状态，是矿下光纤网络和普通区域的不同之处，也是问题所在。
发明内容
为了实现上述发明目的，针对上述技术问题，本发明提供一种光纤网络通讯系统。
其技术方案为，一种光纤网络通讯系统，包括依次设置的主网络、一级网络层、二级网络层；所述主网络包括接收信号源的主路由单元，主路由单元与主交换单元构成数据通道，主交换单元通过网络链路分布至一级网络层，再由一级网络层分布至二级网络层；
所述网路链路包括光纤通路及电力线通路；所述光纤通路包括通过光纤连接的、位于通路两端的光纤收发器A和B；所述电力线通路包括依靠若干电力线串联组合的若干电力线适配器；所述光纤通路和电力线通路均与信号源连接，
所述光纤收发器A和光纤收发器B均包括光纤微控制器、验证激光器及光电转换模块，所述光纤微控制器与验证激光器连接、形成控制回路；验证激光器通过光纤与另一端光纤收发器内的光电转换模块的数据输入端连接、构成通讯通道，所述光电转换模块与光纤微控制器连接构成数据通路；光纤收发器内还设置有信号光激光器，将由信号源传输的数据转换为光信号，验证激光器和信号光激光器产生的光束通过光路复用模块后经光纤传输至下一个接收点。
所述电力线适配器包括电力线微控制器、电源模块、验证模块和通讯模块，所述电力线微控制器分别与所述验证模块和通讯模块连接构成数据通路；所述电源模块分别连接电力线微控制器、验证模块和通讯模块构成供电通路；所述微控制器与所述电源模块连接构成控制通路；所述验证模块和通讯模块分别与电力线连接，构成通讯通路；
所述电力线微控制器和光纤微控制器相互连接，构成数据通道。
光纤网络通讯方法：
S1、光纤收发器通过光纤进行网络通讯；且光纤收发器A和光纤收发器B中光纤微控制器启动计时周期；位于两端的电力线适配器启动计时周期；
S2、在S1通讯的过程中，在一个时间周期内，由光纤收发器A中的光纤微控制器控制验证激光器发送验证信息至光纤收发器B；
S3、所述光纤收发器B接收到验证信息后，该验证信息由光纤收发器B内的光纤微控制器接收，该光纤微控制器将该验证信息发送至与光纤收发器B对应位置的电力线适配器；光纤收发器B内的光纤微控制器进行验证动作，验证是否在一个时间周期内收取到验证信息，如果可以收取，则通过该光纤通路反馈给光纤收发器A的中的光纤微控制器，说明光纤通路工作正常，如果不能，则说明光纤通路存在异常。
S4、所述S3中与光纤收发器B对应的所述电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到所述光纤收发器B发送的验证信息后，在一个计时周期内，电力线适配器内的验证模块将该验证信息通过电力线通路传递至最接近信号源的电力线适配器；
S5、所述S4中最接近信号源的所述电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到验证信息后；再将该验证信息反馈至其对应的光线收发器A内的光纤微控制器；从而完成一个时间周期内的网络通讯状态验证。同样，如果光纤收发器A内的光纤微控制器可收到来自电力线通路的验证信息和来自光纤通路的验证信息，则说明光纤通路和电力线通路均是畅通的，如果只收到其中一部分，则说明了另外一条线路很可能出现了问题。
优选为，所述S1中，计时周期的启动，为光纤通路和电力线通路确认首次验证信息传输周期完成后开始启动，计时周期为5S。
优选为，所述S1中，当首次验证完毕后，所述电力线微控制器控制电源模块切断对电力线适配器中通讯模块的供电，仅保留对验证模块的供电。 用这种方式，降低系统整体能耗，延长设备寿命。
优选为，所述S3中，当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，则所述光纤收发器B中的光纤微控制器通讯其对应的电力线适配器中的电力线微控制器，使其启动电力线通路中的所有通讯模块，将信号源通讯切换至电力线通路中，且由最接近信号源的电力线适配器及光纤收发器A向远程监控端发起报警。
优选为，当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，或光纤收发器A无法接收到光纤收发B反馈的验证信息时，所述光纤收发器A中的光纤微控制器停止光纤收发器A的中的信号光激光器工作。通过该方式确保信号传递至终端输出时不会混乱。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明通过融合电力线通路和光纤通路，在以光纤通路为基本通讯手段的前提下，使用了光纤通路的通讯性能，同时又作为备用通讯手段融合电力线网络通路。使用合理的验证和切换方式，避免了通讯效果略差的电力线网络对光纤网络造成干扰。
附图说明
图1为本发明实施例的整体原理框图。
图2为本发明实施例的电力线通路框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1
参见图1至图2，本发明提供一种光纤网络通讯系统，包括依次设置的主网络、一级网络层、二级网络层；主网络包括接收信号源的主路由单元，主路由单元与主交换单元构成数据通道，主交换单元通过网络链路分布至一级网络层，再由一级网络层分布至二级网络层；
网路链路包括光纤通路及电力线通路；光纤通路包括通过光纤连接的、位于通路两端的光纤收发器A和B；电力线通路包括依靠若干电力线串联组合的若干电力线适配器；光纤通路和电力线通路均与信号源连接，
光纤收发器A和光纤收发器B均包括光纤微控制器、验证激光器及光电转换模块，光纤微控制器与验证激光器连接、形成控制回路；验证激光器通过光纤与另一端光纤收发器内的光电转换模块的数据输入端连接、构成通讯通道，光电转换模块与光纤微控制器连接构成数据通路；光纤收发器内还设置有信号光激光器，将由信号源传输的数据转换为光信号，验证激光器和信号光激光器产生的光束通过光路复用模块后经光纤传输至下一个接收点。
电力线适配器包括电力线微控制器、电源模块、验证模块和通讯模块，电力线微控制器分别与验证模块和通讯模块连接构成数据通路；电源模块分别连接电力线微控制器、验证模块和通讯模块构成供电通路；微控制器与电源模块连接构成控制通路；验证模块和通讯模块分别与电力线连接，构成通讯通路；
电力线微控制器和光纤微控制器相互连接，构成数据通道。
光纤网络通讯方法：
S1、光纤收发器通过光纤进行网络通讯；且光纤收发器A和光纤收发器B中光纤微控制器启动计时周期；位于两端的电力线适配器启动计时周期；
S2、在S1通讯的过程中，在一个时间周期内，由光纤收发器A中的光纤微控制器控制验证激光器发送验证信息至光纤收发器B；
S3、光纤收发器B接收到验证信息后，该验证信息由光纤收发器B内的光纤微控制器接收，该光纤微控制器将该验证信息发送至与光纤收发器B对应位置的电力线适配器；光纤收发器B内的光纤微控制器进行验证动作，验证是否在一个时间周期内收取到验证信息，如果可以收取，则通过该光纤通路反馈给光纤收发器A的中的光纤微控制器，说明光纤通路工作正常，如果不能，则说明光纤通路存在异常。
S4、S3中与光纤收发器B对应的电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到光纤收发器B发送的验证信息后，在一个计时周期内，电力线适配器内的验证模块将该验证信息通过电力线通路传递至最接近信号源的电力线适配器；
S5、S4中最接近信号源的电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到验证信息后；再将该验证信息反馈至其对应的光线收发器A内的光纤微控制器；从而完成一个时间周期内的网络通讯状态验证。同样，如果光纤收发器A内的光纤微控制器可收到来自电力线通路的验证信息和来自光纤通路的验证信息，则说明光纤通路和电力线通路均是畅通的，如果只收到其中一部分，则说明了另外一条线路很可能出现了问题。
S1中，计时周期的启动，为光纤通路和电力线通路确认首次验证信息传输周期完成后开始启动，计时周期为5S。
S1中，当首次验证完毕后，电力线微控制器控制电源模块切断对电力线适配器中通讯模块的供电，仅保留对验证模块的供电。 用这种方式，降低系统整体能耗，延长设备寿命。
S3中，当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，则光纤收发器B中的光纤微控制器通讯其对应的电力线适配器中的电力线微控制器，使其启动电力线通路中的所有通讯模块，将信号源通讯切换至电力线通路中，且由最接近信号源的电力线适配器及光纤收发器A向远程监控端发起报警。
当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，或光纤收发器A无法接收到光纤收发B反馈的验证信息时，光纤收发器A中的光纤微控制器停止光纤收发器A的中的信号光激光器工作。通过该方式确保信号传递至终端输出时不会混乱。
将光纤收发器A和最靠近信号源的电力线适配器连接上位机，可以做到监控网络主干的通讯情况。
通过本方案，将电力线网络作为矿下光纤的辅助手段，当光纤网络出现问题时，可以及时的发现作为主通讯手段的光纤网络是否存在故障，并及时切换到备用网络。因为电力线网络相比而言，其对于矿下环境适应性更好，只不过容易受到的干扰略多，但是作为临时通讯手段的，可以减少光纤网络出现故障时会出现的损失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光纤网络通讯系统，其特征在于，包括依次设置的主网络、一级网络层、二级网络层；所述主网络包括接收信号源的主路由单元，主路由单元与主交换单元构成数据通道，主交换单元通过网络链路分布至一级网络层，再由一级网络层分布至二级网络层；
所述网路链路包括光纤通路及电力线通路；所述光纤通路包括通过光纤连接的、位于通路两端的光纤收发器A和B；所述电力线通路包括依靠若干电力线串联组合的若干电力线适配器；所述光纤通路和电力线通路均与信号源连接；
所述光纤收发器A和光纤收发器B均包括光纤微控制器、验证激光器及光电转换模块，所述光纤微控制器与验证激光器连接、形成控制回路；验证激光器通过光纤与另一端光纤收发器内的光电转换模块的数据输入端连接、构成通讯通道，所述光电转换模块与光纤微控制器连接构成数据通路；
所述电力线适配器包括电力线微控制器、电源模块、验证模块和通讯模块，所述电力线微控制器分别与所述验证模块和通讯模块连接构成数据通路；所述电源模块分别连接电力线微控制器、验证模块和通讯模块构成供电通路；所述微控制器与所述电源模块连接构成控制通路；所述验证模块和通讯模块分别与电力线连接，构成通讯通路；
所述电力线微控制器和光纤微控制器相互连接，构成数据通道。
2.根据权利要求1所述的光纤网络通讯方法，其特征在于，
S1、光纤收发器通过光纤进行网络通讯；且光纤收发器A和光纤收发器B中光纤微控制器启动计时周期；位于两端的电力线适配器启动计时周期；
S2、在S1通讯的过程中，在一个时间周期内，由光纤收发器A中的光纤微控制器控制验证激光器发送验证信息至光纤收发器B；
S3、所述光纤收发器B接收到验证信息后，该验证信息由光纤收发器B内的光纤微控制器接收，该光纤微控制器将该验证信息发送至与光纤收发器B对应位置的电力线适配器；
S4、所述S3中与光纤收发器B对应的所述电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到所述光纤收发器B发送的验证信息后，在一个计时周期内，电力线适配器内的验证模块将该验证信息通过电力线通路传递至最接近信号源的电力线适配器；
S5、所述S4中最接近信号源的所述电力线适配器，其内部的电力线微控制器接收到验证信息后；再将该验证信息反馈至其对应的光线收发器A内的光纤微控制器；从而完成一个时间周期内的网络通讯状态验证。
3.根据权利要求2所述的光纤网络通讯方法，其特征在于，所述S1中，计时周期的启动，为光纤通路和电力线通路确认首次验证信息传输周期完成后开始启动，计时周期为5S。
4.根据权利要求3所述的光纤网络通讯方法，其特征在于，所述S1中，当首次验证完毕后，所述电力线微控制器控制电源模块切断对电力线适配器中通讯模块的供电，仅保留对验证模块的供电。
5.根据权利要求4所述的光纤网络通讯方法，其特征在于，所述S3中，当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，则所述光纤收发器B中的光纤微控制器通讯其对应的电力线适配器中的电力线微控制器，使其启动电力线通路中的所有通讯模块，将信号源通讯切换至电力线通路中，且由最接近信号源的电力线适配器及光纤收发器A向远程监控端发起报警。
6.基于权利要求1-5所述的光纤网络通讯方法，其特征在于，当光纤收发器B无法接收到光纤收发器A的验证信息时，或光纤收发器A无法接收到光纤收发B反馈的验证信息时，所述光纤收发器A中的光纤微控制器停止光纤收发器A的中的信号光激光器工作。
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