CN115694652A - 光通讯系统及光通讯方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光通讯系统及光通讯方法。包括：至少两个光脉冲分配模块，用于输出光脉冲信号；光耦合模块，包括与至少两个光脉冲分配模块一一对应的至少两个输入端，光耦合模块的一个输入端与一个光脉冲分配模块的输出端连接，光耦合模块的输出端与目标功率模块连接，光耦合模块用于将至少两个光脉冲分配模块输出的至少两路光脉冲信号耦合为一路第一光通讯信号输出至目标功率模块；各光脉冲分配模块的输入端分别与目标功率模块连接，用于接收目标功率模块输出的第二光通讯信号。本申请中通过设置至少两个用于输出光脉冲信号的光脉冲分配模块，实现了光脉冲分配模块的冗余设置，提高了光通讯系统的稳定性和可靠性。

Description

光通讯系统及光通讯方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种光通讯系统及光通讯方法。

背景技术

随着电力系统的发展，电力系统所接入的用电设备越来越多，用电设备的功率也越来越大，从而导致电力系统的负荷越来越高，使得电力系统容易出现故障，但与此同时，用电也是人们工作生活中必不可少的部分，电力系统的故障所导致的停电等现象对于人们有较大的影响。因此，如何提高电力系统的可靠性，是目前需要解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电力系统的可靠性的光通讯系统及光通讯方法。

一种光通讯系统，包括：至少两个光脉冲分配模块，用于输出光脉冲信号；光耦合模块，包括与所述至少两个光脉冲分配模块一一对应的至少两个输入端，所述光耦合模块的一个输入端与一个所述光脉冲分配模块的输出端连接，所述光耦合模块的输出端与目标功率模块连接，所述光耦合模块用于将所述至少两个光脉冲分配模块输出的至少两路光脉冲信号耦合为一路第一光通讯信号输出至所述目标功率模块；各所述光脉冲分配模块的输入端分别与所述目标功率模块连接，用于接收所述目标功率模块输出的第二光通讯信号。

在其中一个实施例中，光通讯系统还包括：分光模块，所述分光模块串联在各所述光脉冲分配模块和所述目标功率模块之间，所述分光模块的输入端与所述目标功率模块的输出端连接，所述分光模块的输出端分别与各所述光脉冲分配模块的输入端连接，用于将所述第二光通讯信号分别传输至各所述光脉冲分配模块。

在其中一个实施例中，所述光耦合模块还包括至少一个备用输入端口。

在其中一个实施例中，所述第一光通讯信号和所述第二光通讯信号分别通过两路通讯光纤进行传输。

在其中一个实施例中，光通讯系统还包括：显示模块，分别与各所述光脉冲分配模块连接，用于显示所述第一光通讯信号和所述第二光通讯信号。

在其中一个实施例中，各所述光脉冲分配模块输出的光脉冲信号相同。

在其中一个实施例中，光通讯系统还包括：处理器，所述处理器分别与各所述光脉冲分配模块连接，用于确定各所述光脉冲分配模块的工作状态是否正常，并控制工作状态正常的所述光脉冲分配模块发送所述光脉冲信号。

在其中一个实施例中，光通讯系统还包括：阻抗测量模块，分别与所述光耦合模块的各输入端口连接，用于测量所述光耦合模块的各输入端口的阻抗值；所述处理器与所述阻抗测量模块连接，用于根据所述阻抗值，确定所述光耦合模块的各输入端口是否故障。

在其中一个实施例中，所述处理器还用于在所述光耦合模块的至少一个输入端口故障时发出提示信号；所述系统还包括：报警模块，与所述处理器连接，用于在接收到所述提示信号时发出警报。

一种光通讯方法，应用于光通讯系统，所述方法包括：获取各所述光脉冲分配模块的工作状态；根据各所述光脉冲分配模块的工作状态，确定各所述光脉冲分配模块是否正常；采用工作状态正常的所述光脉冲分配模块发送所述光脉冲信号。

上述光通讯系统及光通讯方法，通过设置至少两个用于输出光脉冲信号的光脉冲分配模块，从而当其中一个光脉冲分配模块出现故障时，仍然可以使用其他的光脉冲分配模块发射光脉冲信号。通过设置光耦合模块，能够将至少两个光脉冲分配模块输出的光信号耦合为一路第一光通讯信号发送至目标功率模块，从而即使设置多个光脉冲分配模块，仍然可以采用光耦合模块将多路光脉冲信号合为一路进行发送，无需调整整个光通讯系统的结构，简单方便。各光脉冲分配模块的输入端分别与目标功率模块连接，从而能够接受目标功率模块输出的第二光通讯信号，实现了光脉冲分配模块与功率模块之间的通信交互。综上，本申请中通过设置至少两个用于输出光脉冲信号的光脉冲分配模块，实现了光脉冲分配模块的冗余设置，提高了光通讯系统的稳定性和可靠性，并且通过设置光耦合模块，能够在光脉冲分配模块的冗余设置的情况下使得光通讯系统的结构无需进行改动，提高了本申请的光通讯系统的适配性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中光通讯系统的结构示意图；

图2为另一个实施例中光通讯系统的结构示意图；

图3为又一个实施例中光通讯系统的结构示意图；

图4为又一个实施例中光通讯系统的结构示意图；

图5为一个实施例中光通讯方法的流程图。

附图标记说明：10-光脉冲分配模块，20-光耦合模块，30-目标功率模块，40-分光模块，50-显示模块，60-处理器，70-阻抗测量模块，80-报警模块。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种光通讯系统，包括：至少两个光脉冲分配模块10、光耦合模块20。其中：

至少两个光脉冲分配模块10用于输出光脉冲信号。

示例性地，光脉冲分配模块10可以为光脉冲分配板，光脉冲分配板是柔性直流换流阀阀控系统脉冲分配箱的一种板卡，具备若干对收发光口，负责与功率模块通讯。换流阀控制系统的控制命令通过光脉冲分配板通过光纤发送给功率模块，实现对功率模块的控制。

光耦合模块20包括与至少两个光脉冲分配模块10一一对应的至少两个输入端，光耦合模块20的一个输入端与一个光脉冲分配模块10的输出端连接，光耦合模块20的输出端与目标功率模块30连接，光耦合模块20用于将至少两个光脉冲分配模块10输出的至少两路光脉冲信号耦合为一路第一光通讯信号输出至目标功率模块30。

其中，各光脉冲分配模块10的输入端分别与目标功率模块30连接，用于接收目标功率模块30输出的第二光通讯信号。

示例性地，光耦合模块20可以为光纤耦合器，能够将两路光信号耦合为一路光信号进行传输。

示例性地，功率模块为功率电力电子器件按一定的功能组合灌封而成的模块。在柔性直流输电系统中包括多个采用模块化多电平换流器组成的模块。其中，单个换流阀一般有三相、由六个桥臂组成，每个桥臂包括多个换流阀及桥臂电抗器。每个换流阀由若干个阀塔串联组成，每个阀塔一般分层布置多个阀组件，每个阀组件包括多个功率模块。功率模块作为最小的换流电路单元，包括全控型开关器件、功率器件、高压电容、均压电阻及二次控制电路、直流电容器等，有半桥式、全桥式等拓扑形式。

具体地，在传统的电力系统中，为节省成本，各设备均采用单一配置原则，因此，光脉冲分配模块10出现故障或需要维护检修时，则需要在断电的情况下进行。此时，功率模块也无法正常运行。而采用本申请中的方案，能够在至少两个光脉冲分配模块10中的一个进行检修时，由其他的光脉冲分配模块10继续与功率模块进行通信，从而无需断电，使得在光脉冲分配模块10检修时仍然能够不影响功率模块的正常工作。

在本实施例中，通过设置至少两个用于输出光脉冲信号的光脉冲分配模块10，从而当其中一个光脉冲分配模块10出现故障时，仍然可以使用其他的光脉冲分配模块10发射光脉冲信号。通过设置光耦合模块20，能够将至少两个光脉冲分配模块10输出的光信号耦合为一路第一光通讯信号发送至目标功率模块30，从而即使设置多个光脉冲分配模块10，仍然可以采用光耦合模块20将多路光脉冲信号合为一路进行发送，无需调整整个光通讯系统的结构，简单方便。各光脉冲分配模块10的输入端分别与目标功率模块30连接，从而能够接受目标功率模块30输出的第二光通讯信号，实现了光脉冲分配模块10与功率模块之间的通信交互。综上，本申请中通过设置至少两个用于输出光脉冲信号的光脉冲分配模块10，实现了光脉冲分配模块10的冗余设置，提高了光通讯系统的稳定性和可靠性，并且通过设置光耦合模块20，能够在光脉冲分配模块10的冗余设置的情况下使得光通讯系统的结构无需进行改动，提高了本申请的光通讯系统的适配性。

示例性地，在传统的电力系统中，电力系统包括多个脉冲分配机箱，每个机箱内配置有n块触发脉冲分配板，功率模块则严格按照顺序依次与触发脉冲分配板相连，例如触发脉冲分配板1连接(#1，#2，#3...#m/2)功率模块，触发脉冲分配板2连接(#m/2+1，#m/2+2，#m/2+3...#m)功率模块。由于现有板卡均能接收阀控制系统A/B的指令，阀控制系统A为“Active”状态，则系统A的命令有效，阀控制系统B为“Active”状态，则系统B的命令有效。若触发脉冲分配板1发生故障，将导致(#1，#2，#3...#m/2)功率模块无法与换流阀控制系统A/B相连，功率模块将因上行通信故障或下行通信故障被旁路，进而导致整个桥臂失去大量冗余模块，严重时可能导致阀控系统跳闸。现场运维人员为尽快消除故障避免跳闸发生，需要将故障板卡下电或直流停运后方能进行更换。

在一个实施例中，如图2所示，光通讯系统还包括：分光模块40。分光模块40串联在各光脉冲分配模块10和目标功率模块30之间，分光模块40的输入端与目标功率模块30的输出端连接，分光模块40的输出端分别与各光脉冲分配模块10的输入端连接，用于将第二光通讯信号分别传输至各光脉冲分配模块10。

示例性地，分光模块40为分光器，也叫光分路器，能够将一路光信号分为多路光信号传输。

具体地，分光模块40将第二光通讯信号分为多路相同的光信号分别传输至各光脉冲分配模块10，从而即使其中一个光脉冲分配模块10出现故障，仍能通过其他的光脉冲分配模块10接收到目标功率模块30发来的信号，仍能保持通讯的正常进行。

在本实施例中，通过设置分光模块40，使得目标功率模块30发送过来的第二光通讯信号能够被分为多路光信号分别传输至各光脉冲分配模块10，使得各光脉冲分配模块10均能与目标功率模块30进行通信交互。

在一个实施例中，光耦合模块20还包括至少一个备用输入端口。

在本实施例中，当原本的光耦合模块20用来与光脉冲分配模块10所连接的端口发生故障时，还可以通过备用输入端口与光脉冲分配模块10连接，从而使得光耦合模块20就算存在某个端口故障，仍然有备用端口可用，提高了通讯系统的可靠性。

在一个实施例中，第一光通讯信号和第二光通讯信号分别通过两路通讯光纤进行传输。

示例性地，通讯光纤为长通讯光纤，长度为百米级。每条长通讯光纤的布线复杂，且需要大量的空间。

在本实施例中，第一光通讯信号是由光耦合模块20将多个光脉冲分配模块10输出的光脉冲信号耦合后发出的，可以仅通过一条通讯光纤进行传输，从而即使增加了冗余设置的光脉冲分配模块10，也无需增加新的通讯光纤，第一光通讯信号可以仅通过一条通讯光纤进行传输。第二光通讯信号也可以仅通过一条通讯光纤进行传输，到达光脉冲分配模块10侧时，再分出多条短光纤与各光脉冲分配模块10连接即可。从而通过设置光耦合模块20，使得通讯光纤的数量无需随着光脉冲分配模块10的数量增加而增加，仅需设置一套来回的两条长通讯光纤即可满足设置多个光脉冲分配模块10时的通讯需求，从而节省了成本，并且增加光脉冲分配模块10时也无需改变通讯系统的整体结构，提高了的光脉冲分配模块10冗余设置的便利性。

在一个实施例中，如图3所示，光通讯系统还包括：显示模块50，分别与各光脉冲分配模块10连接，用于显示第一光通讯信号和第二光通讯信号。

示例性地，显示模块50为显示屏。

在本实施例中，通过设置显示模块50，能够显示第一光通讯信号和第二光通讯信号，也能够显示光通讯系统中各模块的工作参数。从而便于用户查看及修改。

在一个实施例中，各光脉冲分配模块10输出的光脉冲信号相同。

在本实施例中，通过设置各光脉冲分配模块10输出的光脉冲信号相同，从而即使某一个光脉冲分配模块10出现故障或需要维护检修时，仍可以由其他的光脉冲分配模块10继续发出光脉冲信号与功率模块进行通信，从而提高了光通讯系统的可靠性。

在一个实施例中，如图4所示，光通讯系统还包括：处理器60。处理器60分别与各光脉冲分配模块10连接，用于确定各光脉冲分配模块10的工作状态是否正常，并控制工作状态正常的光脉冲分配模块10发送光脉冲信号。

在本实施例中，通过设置处理器60，能够获取各光脉冲分配模块10的工作状态，能够控制工作状态正常的光脉冲分配模块10发送光脉冲信号。从而在所有光脉冲分配模块10都没有出现故障时，仅需采用一个光脉冲分配模块10输出光脉冲信号即可，节省能源，而在某个光脉冲分配模块10出现故障时，能够由处理器60进行协调控制，选用工作状态正常的光脉冲分配模块10来输出光脉冲信号，从而无需时时刻刻都由多个光脉冲分配模块10一起输出光脉冲信号，也能够保证光脉冲模块与功率模块之间的通信不中断，从而在节省能源的情况下，也保证了光通讯系统的可靠性。

在一个实施例中，请继续参见图4，光通讯系统还包括：阻抗测量模块70，分别与光耦合模块20的各输入端口连接，用于测量光耦合模块20的各输入端口的阻抗值。

处理器60与阻抗测量模块70连接，用于根据阻抗值，确定光耦合模块20的各输入端口是否故障。

具体地，阻抗测量模块70采用等效网络阻抗测试的方式，分别采用交流和直流的方式测量光耦合模块20的各输入端口的阻抗。

在本实施例中，通过阻抗测量模块70能够测量光耦合模块20的各输入端口的阻抗值，从而便于通过阻抗值来判断光耦合模块20的输入端口是否出现故障，便于能够及时的判断光耦合模块20的输入端口的状态。

在一个实施例中，请继续参见图4，处理器60还用于在光耦合模块20的至少一个输入端口故障时发出提示信号。光通讯系统系统还包括：报警模块80，与处理器60连接，用于在接收到提示信号时发出警报。

示例性地，报警模块80可以为声光报警器，包括指示灯和扬声器。

在本实施例中，通过设置报警模块80，能够在处理器60判断光耦合模块20的输入端口出现故障时，能够及时的通过报警模块80进行报警，从而及时的提醒工作人员，便于工作人员及时的采取措施，例如进行维修或者采用光耦合模块20的备用输入端口进行输入等。提高了光通讯系统的可靠性。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种光通讯方法，应用于上述的光通讯系统，该方法包括：

步骤S500，获取各光脉冲分配模块的工作状态。

示例性地，光脉冲分配板的工作状态可以为正常状态、故障状态、检修状态等。

步骤S510，根据各光脉冲分配模块的工作状态，确定各光脉冲分配模块是否正常。

步骤S520，采用工作状态正常的光脉冲分配模块发送光脉冲信号。

具体地，通过获取各光脉冲分配模块的工作状态，选择其中工作状态正常的光脉冲分配模块来发送光脉冲信号。

在本实施例中，获取各光脉冲分配模块的工作状态，能够控制工作状态正常的光脉冲分配模块发送光脉冲信号。从而在所有光脉冲分配模块都没有出现故障时，仅需采用一个光脉冲分配模块输出光脉冲信号即可，节省能源，而在某个光脉冲分配模块出现故障时，能够由处理器进行协调控制，选用工作状态正常的光脉冲分配模块来输出光脉冲信号，从而无需时时刻刻都由多个光脉冲分配模块一起输出光脉冲信号，也能够保证光脉冲模块与功率模块之间的通信不中断，从而在节省能源的情况下，也保证了光通讯系统的可靠性。

应该理解的是，虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光通讯系统，其特征在于，包括：

至少两个光脉冲分配模块，用于输出光脉冲信号；

光耦合模块，包括与所述至少两个光脉冲分配模块一一对应的至少两个输入端，所述光耦合模块的一个输入端与一个所述光脉冲分配模块的输出端连接，所述光耦合模块的输出端与目标功率模块连接，所述光耦合模块用于将所述至少两个光脉冲分配模块输出的至少两路光脉冲信号耦合为一路第一光通讯信号输出至所述目标功率模块；

各所述光脉冲分配模块的输入端分别与所述目标功率模块连接，用于接收所述目标功率模块输出的第二光通讯信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

分光模块，所述分光模块串联在各所述光脉冲分配模块和所述目标功率模块之间，所述分光模块的输入端与所述目标功率模块的输出端连接，所述分光模块的输出端分别与各所述光脉冲分配模块的输入端连接，用于将所述第二光通讯信号分别传输至各所述光脉冲分配模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光耦合模块还包括至少一个备用输入端口。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光通讯信号和所述第二光通讯信号分别通过两路通讯光纤进行传输。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

显示模块，分别与各所述光脉冲分配模块连接，用于显示所述第一光通讯信号和所述第二光通讯信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各所述光脉冲分配模块输出的光脉冲信号相同。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

处理器，所述处理器分别与各所述光脉冲分配模块连接，用于确定各所述光脉冲分配模块的工作状态是否正常，并控制工作状态正常的所述光脉冲分配模块发送所述光脉冲信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

阻抗测量模块，分别与所述光耦合模块的各输入端口连接，用于测量所述光耦合模块的各输入端口的阻抗值；

所述处理器与所述阻抗测量模块连接，用于根据所述阻抗值，确定所述光耦合模块的各输入端口是否故障。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述处理器还用于在所述光耦合模块的至少一个输入端口故障时发出提示信号；

所述系统还包括：报警模块，与所述处理器连接，用于在接收到所述提示信号时发出警报。

10.一种光通讯方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的光通讯系统，所述方法包括：

获取各所述光脉冲分配模块的工作状态；

根据各所述光脉冲分配模块的工作状态，确定各所述光脉冲分配模块是否正常；

采用工作状态正常的所述光脉冲分配模块发送所述光脉冲信号。

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