CN203217761U - 一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路，包括电源电路、电平转换电路、看门狗电路、状态指示电路和塑料光纤光收发器，电源电路采用带使能控制的电源芯片LP2985把电表提供的5V电源转换为本实用新型所需的3.3V电源，电平转换电路实现电表串口电平与光收发器的串口电平匹配，看门狗电路监测光收发器的工作状态，由光收发器提供喂狗信号，当喂狗信号异常或中断时，看门狗电路复位光收发器，塑料光纤光收发器完成电光转换及光电转换的功能。本实用新型提供的这种抄表方案具备经济、高效、可靠的优点，符合工业环境的应用要求。

Description

一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路

技术领域

本实用新型适用于电力行业中低压集抄领域，具体涉及到一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路模块。 

背景技术

光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用，是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具，目前广泛使用的石英光纤，虽然技术上已很成熟，但连接难度大、成本昂贵、安装维护费用高，不能广泛应用于短距离数据通信或桌面数据连接。塑料光纤不但具有光纤的优点，而且其直径一般在0.3～3mm，大的直径宜于连接，光的耦合效率也较高，同时还兼有柔软、抗弯曲、耐震动、抗辐射、价格便宜、施工方便等优点，可在一定程度上代替传统的石英光纤及铜缆。因此塑料光纤通信系统非常适合于短距离、中小容量、低成本的桌面数据连接，以及设备之间、设备内部总线的数据连接。 

随着智能电网建设的深入推进，国家将在三网融合的基础上连续加大对四网融合的推动，光纤复合低压电缆的利用量将持续增长。光纤复合低压电缆作为智能电网建设中用户接入端的重要产品，集光纤通信和电力传输于一体，满足智能电网信息化、自动化、互动化的需求，具有较强的优势和较广泛的应用，但光纤复合低压电缆中的通信光纤为石英光纤，面对数量庞大的终端设备，采用石英光纤作为末端通信介质，将给现场施工带来极大的工作量，成本已高，塑料光纤的“最后一百米”解决方案可以成功弥补现有光纤通信系统的缺陷，为智能电网建设供应安全、可靠的保障。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路设计方案。 

本实用新型公开的一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路，包括电源电路、电平转换电路、看门狗电路和塑料光纤光收发器，所述电源电路为整个塑料光纤通信模块提供工作电源，所述电平转换电路用于匹配电表与塑料光纤收发器之间的电平，所述看门狗电路监控塑料光纤光收发器的运行状态，并在光收发器运行异常时，自动复位光收发器，重新使光收发器恢复正常，所述塑料光纤光收发器完成光信号收发和光电转换，所述塑料光纤光收发器为ECOM-650S1。 

本实用新型公开的一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路中，所述塑料光纤光收发器使用单根光纤传播信号，信号的传播媒介为塑料光纤，使用的波长为650nm，是可见光红光。 

本实用新型提供了一种经济可靠且安装维护方便的抄表电路设计方案，适用于短距离的数据通信，通信介质只需一根塑料光纤，采用半双工方式进行通信。 

附图说明

图1为本实用新型的原理框图（虚线框内）。 

图2为本实用新型的具体实施方案原理图。 

具体实施方式

本实用新型的电路具体实施应用于基于国网标准要求的智能电表模块上，电表数据通过光收发器转为光信号在塑料光纤中传输，同时在集中器端也有相应的光收发器将塑料光纤中的光信号转换为电信号，实现电表数据的采集，集中器也可通过塑料光纤通道对电表下发控制命令，因为只有一根光纤通道，不能同时发送和接收数据，工作在半双工模式。 

图1虚线框部分为本实用新型的原理框图，包括电源电路、电平转换电路、运行状态指示电路、看门狗电路以及塑料光纤光收发器，其中电源电路把电表提供的5V电源转换为电路设计所需3.3V电源；电平转换电路实现电表通信口的电压与光收发器通信口之间的电压匹配，它需要5V电源 和3.3V电源同时供电；看门狗电路采用专门的看门狗芯片，监控光收发器的运行状态，其中喂狗信号由光收发器输出，当光收发器异常时，喂狗信号中断，看门狗输出复位信号复位光收发器；塑料光纤光收发器完成光电信号和电光信号转换功能，即将电表过来的信号转换为光信号，并发送至光纤上，也可接收光纤上来的光信号，并转换成电信号后给基表进行处理，发送和接收是异步进行。 

图2为本实用新型的电路图，如图所示，D4为设计方案的电源芯片，具体型号为国家半导体公司的LDO电源芯片LP2985，具备150mA的电流输出能力，足够供给后级电路的需求，通过此芯片将输入5V电压转换成输出3.3V电压，为光收发器提供合适的工作电压，同时为电平转换电路提供参考电压，具备使能端，由电表的ON/OFF信号控制，可开启或判断3.3V电源；D2为电平转换芯片，电平转换电路采用美信公司的专用电平转换芯片MAX14611，它具备4通道的双向电平转换接口，有两路电源输入和一个使能端，它可以把电表通信串口的5.5V电平转换为适合光收发器工作的3.3V电平，同时通过电表的ON/OFF信号控制MAX14611的/TS管脚，/TS管脚为低时，MAX14611的4个传输数据通道状态皆为高阻态，当电表未给光收器供电时，防止电流通过通信串口给光收发器灌电。D3为美信公司的通用看门狗芯片MAX706AS，当WDI引脚输入周期不大于1.6s，脉宽不小于50ns的脉冲喂狗信号时，MAX706AS的复位输出引脚维持高电平，电路系统维持正常工作，当喂狗信号异常或中断时，MAX706AS输出低电平复位信号，复位所监测的芯片。D1为塑料光纤光收发器，具体型号为ECOM-650S1，工作电压为3.3V，可通过单根塑料光纤完成数据交互的功能，通信载波波长为650nm，是可见光红光，方便安装调试。光收发器通过串口与电表进行通信，把电表传送过来的电信号转换成光信号，继而通过塑料光纤发送出去，把光纤发送过来的光信号转换为电信号，通过串口发送给电表。光收发器具备看门狗喂狗信号输出，输出周期为1Hz，脉宽0.5s，具备复位输入端， 低电平有效，同时，提供了一个状态指示引脚，通过外接三极管V1驱动发光管V2，指示电路的工作状态。当光收发器与表通信异常时，V2常亮，光纤通道异常时，V2闪烁频率为3Hz，通信正常时，V2闪烁频率为1Hz。 

本实用新型提供的这种塑料光纤抄表电路方案，具备经济、高效、可靠等诸多优点，是现有抄表方案的可选替代方案。 

Claims (2)

1.一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路，包括电源电路、电平转换电路、看门狗电路和塑料光纤光收发器，所述电源电路为整个塑料光纤通信模块提供工作电源，所述电平转换电路用于匹配电表与塑料光纤收发器之间的电平，所述看门狗电路监控塑料光纤光收发器的运行状态，并在光收发器运行异常时，自动复位光收发器，重新使光收发器恢复正常，所述塑料光纤光收发器完成光信号收发和光电转换，其特征在于所述塑料光纤光收发器为ECOM-650S1。 

2.根据权利要求1所述的一种基于塑料光纤光收发器的抄表电路，其特征在于，所述塑料光纤光收发器使用单根光纤传播信号，信号的传播媒介为塑料光纤，使用的波长为650nm，是可见光红光。 

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