CN218679079U - 一种光回路性能测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了提供一种光回路性能测量系统，所述性能测量系统包括信号发生器、电光转换电路、光纤、光电转换电路、信息处理模块、示波器、计算机和触摸屏；所述信号发生器与所述电光转换电路连接，所述电光转换电路与所述光电转换电路之间通过所述光纤连接，所述光电转换电路与所述信息处理模块连接，所述信息处理模块分别与所述示波器、计算机和触摸屏电连接。本实用新型可以解决传统手段无法全链路检测光通信健康状态的问题，及时发现问题，保证电力工程应用的可靠性；而且该光回路性能测量装置通用性强、应用前景好。

Description

一种光回路性能测量系统

技术领域

本实用新型属于直流输电技术领域，具体涉及一种光回路性能测量系统。

背景技术

直流换流站的阀控设备与换流阀晶闸管级之间采用光信号传输，每个晶闸管级两路信号，每个12脉动换流阀系统不低于1440路信号。换流阀长期运行过程中难免出现因激光二极管、光纤、MSC等个体衰减导致触发光强度变弱。光通讯回路的性能，决定晶闸管的可靠触发，影响直流系统的稳定。阀控与晶闸管级之间采用脉冲信号传输，现有光功率设备无法检测脉冲信号强度。

公开号为CN 114268299A的中国专利公开了提供了一种脉冲信号的检测装置，包括由分立器件组成的分频电路、驱动电路、在位检测电路、显示电路；当该检测装置用于服务器群的风扇点灯时，相对于现有BMC或FPGA的点灯方式，具有低成本和可以检测风扇多种状态的优点。但是该专的中脉冲检测装置不适合用于检测换流阀阀控与晶闸管级之间传输的脉冲信号。公开号为CN 104333412A的中国专利公开了一种脉冲信号的检测装置及方法，该装置包括：成像单元、第一采样处理单元、第二采样处理单元、信号处理单元，该专利解决了在光通信中由于干扰光的存在而导致影响光通信的问题，可以在存在干扰的情况下进行光通信。但是该专利的脉冲信号检测装置却无法用于检测脉冲信号的强度。因此为解决现有技术手段无法全链路检测光脉冲通信状态的问题，研制一种具有通用性强、功能强大、先进的光回路性能测量装置是目前急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在不足，本实用新型的目的是提供一种光回路性能测量系统。该测量装置可以解决传统手段无法全链路检测光通信健康状态的问题，及时发现问题，保证电力工程应用的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种光回路性能测量系统，所述性能测量系统包括信号发生器、电光转换电路、光纤、光电转换电路、信息处理模块、示波器、计算机和触摸屏；所述信号发生器与所述电光转换电路连接，所述电光转换电路与所述光电转换电路之间通过所述光纤连接，所述光电转换电路与所述信息处理模块连接，所述信息处理模块分别与所述示波器、计算机和触摸屏电连接。

进一步的，所述信息处理模块通过上位机和处理软件分别与所述触摸屏和计算机进行电连接。

进一步的，所述信号发生器采用飞逸中国函数/任意波形信号发生器FY2300，其模拟产生高频的脉冲信号被输入所述电光转换电路。

进一步的，所述电光转换电路由HFBR-1414TZ光发射器件、URB2405YMD-10WR3直流降压模块24V转5V、变换器芯片SN74LVC4245AD、八路总线收发器HC245和触发器74LS14组成；所述电光转换电路将高频脉冲信号转换为高频脉冲光信号，然后再将所述高频脉冲光信号通入所述光纤中。

进一步的，所述光纤的型号为SM SX单模单芯ST/UPC-ST/UPC，其将所述电光转换电路产生的脉冲光信号传输到所述光电转换电路中。

进一步的，所述光电转换电路由HFBR-2412TZ光接收器件、REC3.5-0515SRW/R10/C直流升压模块5V转15V、IXDN609PI T74702栅极驱动器组成；所述光电转换电路将高频脉冲光信号转换为模拟量，然后所述模拟量被接入所述信息处理、存储和采集模块中。

进一步的，所述信息处理模块由放大电路、滤波电路和模数转换电路组成；所述信息处理、存储和采集模块将模拟量分别接入所述示波器、计算机或触摸屏中。

进一步的，所述电光转换电路中的电光转换模块和光电转换电路中的光电转换模块均采用PCB电路板集成。

进一步的，所述信息处理模块加装多种上位机和示波器的数据采集接口。

与现有技术相比，本实用新型具备的积极有益效果在于：

(1)本实用新型可以解决传统手段无法全链路检测光通信健康状态的问题，及时发现问题，保证电力工程应用的可靠性。

(2)本实用新型通过使用通用的ST接口插入光纤，可以接入触发光纤、回检光纤等接口，不再需要使用额外的接口连接装置，所以，本实用新型的测量系统通用性强。

(3)本实用新型可以实现直流系统不停运的触发光功率检测，根据光功率的强弱进行电信号的放大、缩小等处理。

(4)本实用新型解决了现有光纤测试仪、光功率计等工具无法检测全链路光脉冲信号的问题，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型光回路性能测量系统的总体结构示意图；

图2是本实用新型电光转换电路原理图；

图3是本实用新型电光转换电路的PCB图；

图4是本实用新型光电转换电路原理图；

图5是本实用新型电光转换的电路板实物图；

其中，图中各标号代表的部件名称分别如下：

1、信号发生器；2、电光转换电路；3、光纤；4、光电转换电路；5、信息处理模块；6、示波器；7、触摸屏；8、计算机；9、上位机；10、处理软件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

参阅附图1，一种光回路性能测量系统，包括信号发生器1、电光转换电路2、光纤3、光电转换电路4、信息处理模块5、示波器6、触摸屏7、计算机8、上位机9和处理软件10；信号发生器1与电光转换电路2连接，电光转换电路2与光电转换电路4之间通过光纤3连接，光电转换电路4与信息处理模块5连接，信息处理模块5通过上位机9和处理软件10分别与触摸屏7和计算机8进行电连接。

该光回路性能测量装置中的信号发生器1使用函数信号发生器，函数信号发生器模拟产生高频的模拟脉冲电信号，在函数信号发生器中需要输入波形的类型、幅值和频率，便可产生所需要的模拟电信号，函数信号发生器位于整个光回路性能测量装置的起始位置，其型号采用飞逸中国函数/任意波形信号发生器FY2300，其产生的高频脉冲信号会被输入电光转换电路。

该光回路性能测量系统，电光转换电路2的原理图如图2所示，其主要由HFBR-1414TZ光发射器件、URB2405YMD-10WR3直流降压模块24V转5V、变换器芯片SN74LVC4245AD、八路总线收发器HC245、触发器74LS14组成，这些芯片集成在PCB板上，PCB板通过一个220V交流转24V直流的电源盒供电，PCB板中的其他芯片通过一个24V直流转5V直流来供电。电光转换电路2可以将函数信号发生器产生的高频电信号稳定准确地转换成为所需要的高频脉冲光信号，接着通过ST型号的接头与ST型号接头的光纤连接，高频脉冲光信号在光纤3中被传输到光电转换电路4之中。电光转换电路2的PCB图参照图3，其实物图如图5所示。

该光回路性能测量系统，光电转换电路4的原理图如图4所示，其主要由HFBR-2412TZ光接收器件、REC3.5-0515SRW/R10/C直流升压模块5V转15V、IXDN609PI T74702栅极驱动器组成，这些芯片被集成在PCB板上。光电转换电路4通过一个ST接口与光纤3连接，将光通入光接收器件中，该电路通过一个220V交流转5V直流的电源盒供电，在电路中有一个5V直流转15V直流的芯片给部分芯片供电。光电转换电路4可以将高频脉冲光信号转换为模拟量电信号，然后模拟量被接入信息处理模块5中。

该光回路性能测量系统，光信号经过光电转换电路4转换为模拟量电信号之后，接入信息处理模块5，信息处理模块5主要由信号放大电路、滤波电路和模数转换电路组成，信号处理电路集成在PCB板上，通过220V交流转5V直流的电源盒供电。信号放大电路将模拟量电信号的幅值放大，再经过滤波电路滤波，之后通过模数转换电路转换成为数字信号。将模拟量接入示波器6，将数字信号通过采集卡和存储设备导入计算机7或上位机9的触摸屏8中。通过示波器6可以直观的读取模拟量的幅值和频率，通过计算机7和触摸屏8的处理软件10，可以长时间观测幅值和频率变化，可以显示在一段时间内光回路的性能。

本实用新型的性能测量系统在光回路检修时，将阀控设备与换流阀之间通信的光纤接在该装置的光电转换电路的光纤接收器端口上，可以通过示波器显示模拟电信号的波形，或者通过采集卡将数据传输到电脑，通过电脑的软件进行判断。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述性能测量系统包括信号发生器(1)、电光转换电路(2)、光纤(3)、光电转换电路(4)、信息处理模块(5)、示波器(6)、触摸屏(7)和计算机(8)；所述信号发生器(1)与所述电光转换电路(2)连接，所述电光转换电路(2)与所述光电转换电路(4)之间通过所述光纤(3)连接，所述光电转换电路(4)与所述信息处理模块(5)连接，所述信息处理模块(5)分别与所述示波器(6)、触摸屏(7)和计算机(8)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述信息处理模块(5)通过上位机(9)和处理软件(10)分别与所述触摸屏(7)和计算机(8)进行电连接。

3.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述信号发生器(1)采用飞逸中国函数/任意波形信号发生器FY2300，其模拟产生高频的脉冲信号被输入所述电光转换电路(2)。

4.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述电光转换电路(2)由HFBR-1414TZ光发射器件、URB2405YMD-10WR3直流降压模块24V转5V、变换器芯片SN74LVC4245AD、八路总线收发器HC245和触发器74LS14组成；所述电光转换电路(2)将高频脉冲信号转换为高频脉冲光信号，然后再将所述高频脉冲光信号通入所述光纤(3)中。

5.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述光纤(3)的型号为SM SX单模单芯ST/UPC-ST/UPC，其将所述电光转换电路(2)模拟产生的光信号传输到所述光电转换电路(4)中。

6.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述光电转换电路(4)由HFBR-2412TZ光接收器件、REC3.5-0515SRW/R10/C直流升压模块5V转15V、IXDN609PIT74702栅极驱动器组成；所述光电转换电路(4)将高频脉冲光信号转换为模拟量，然后所述模拟量被接入所述信息处理模块(5)中。

7.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述信息处理模块(5)由放大电路、滤波电路和模数转换电路组成；所述信息处理模块(5)将模拟量分别接入所述示波器(6)、计算机(8)或触摸屏(7)中。

8.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述电光转换电路(2)中的电光转换模块和光电转换电路(4)中的光电转换模块均采用PCB电路板集成。

9.根据权利要求1所述的一种光回路性能测量系统，其特征在于，所述信息处理模块(5)加装多种上位机(9)和示波器(6)的数据采集接口。

Images