DE19827258A1 - Faseroptisches Datenübermittlungssystem und Verfahren zum Betrieb eines Datenübermittlungssystems - Google Patents

Faseroptisches Datenübermittlungssystem und Verfahren zum Betrieb eines Datenübermittlungssystems

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Abstract

Um in einem faseroptischen Datenübermittlungssystem (10) neben den normalen Daten zugleich auch Meßsignale von Sensoren ohne spezielle elektronische Bauteile zum Einkoppeln der Sensorsignale in einen Lichtwellenleiter (2) übermitteln zu können, ist es vorgesehen, das optische Datenübermittlungssystem (10) mit einem darin integrierten Sensorsystem zu kombinieren. Als Sensoren dienen bevorzugt in den Lichtwellenleiter (2) integrierte Bragg-Gitter (8). Ein solches optisches Datenübermittlungssystem (10) mit integriertem Sensorsystem wird bevorzugt in Fernübertragungsnetzen, beispielsweise zur Überwachung von Baugruppen (24), eingesetzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein faseroptisches Datenüber­ mittlungssystem und auf ein Verfahren zum Betrieb eines sol­ chen Datenübermittlungssystems, wobei Daten in Form von elek­ tromagnetischen Wellen in einem Lichtwellenleiter von einem Sender zu einem Empfänger übermittelt werden.
Datenübermittlungssysteme, bei denen die Daten über Lichtwel­ lenleiter übermittelt werden, haben in vielen technischen Be­ reichen Einzug gefunden. Unter anderem werden solche faserop­ tischen Datenübermittlungssysteme auch in Fernübertragungs­ netzen von technischen Anlagen, insbesondere elektrische Schaltanlagen, eingesetzt. Insbesondere finden sie Anwendung in Bussystemen für elektrische Hochspannungs-Schaltanlagen der Energieversorgung oder Energieverteilung. Ein solches Bussystem verbindet mehrere Baugruppen der vorgenannten Anla­ gen unter Umständen über sehr große Entfernungen miteinander. Das Bussystem kann hierbei eine Ringbusstruktur oder eine Netz- oder Sternstruktur aufweisen.
An den einzelnen Baugruppen können Sensoren zum Erfassen von Parametern vorgesehen sein, welche den Betriebszustand der Baugruppe charakterisieren oder Einflüsse aus der Umgebung der Baugruppe wiedergeben. Die von einem Sensor erfaßten Da­ ten werden beispielsweise als Meßsignale in den Lichtwellen­ leiter des Bussystems eingekoppelt und zur Auswertung an eine Zentrale übermittelt. Um die Daten über den Lichtwellenleiter übermitteln zu können, ist ein elektronisches Bauteil notwen­ dig, das die vom Sensor gemessenen Daten geeignet in Lichtsi­ gnale umwandelt und diese in den Lichtwellenleiter einkop­ pelt. Für räumlich getrennte Sensoren ist dabei jeweils ein gesondertes Bauteil notwendig. Die Ankopplung von mehreren Sensoren in ein Bussystem ist daher aufwendig und kostspie­ lig.
Aus dem Artikel "Faser-Bragg-Gitter: Frequenzselektive Faser­ elemente mit maßgeschneiderten Eigenschaften" von V. Hagemann et al., aus den physikalischen Blättern 54, Nr. 3, 1998, Sei­ ten 243 bis 245, ist ein sogenanntes Faser-Bragg-Gitter be­ kannt. Dieses ist im wesentlichen ein in eine optische Faser oder in einen Lichtwellenleiter integriertes optisches Git­ ter. Lichtwellen, die sich in dem Lichtwellenleiter fort­ pflanzen und auf das Bragg-Gitter treffen und die sogenannte Bragg-Bedingung erfüllen, werden von dem Gitter in einer cha­ rakteristischen Weise abgelenkt und bilden ein vom Gitter ausgehendes Signal. Zur Erfüllung der Bragg-Bedingung müssen der Netzebenen- bzw. Gitterabstand des Gitters und die Wel­ lenlänge des Lichts sowie der Einfallswinkel des Lichts in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Die Bragg-Be­ dingung ist in der Regel nur für eine bestimmte Wellenlänge, der sogenannten Bragg-Wellenlänge, erfüllt. Das Bragg-Gitter ist also wellenlängensensitiv. Licht mit anderer Wellenlänge kann das Bragg-Gitter ungehindert passieren.
In dem oben genannten Artikel wird auf die Möglichkeit hinge­ wiesen, das Faser-Bragg-Gitter in einer Meßvorrichtung als Sensor einzusetzen. Die Eignung des Faser-Bragg-Gitters hier­ für ergibt sich insbesondere aus der indirekten Abhängigkeit der Bragg-Wellenlänge beispielsweise von der Temperatur oder der Dehnung, da deren Änderungen zu einer Veränderung der Gitterabstände und damit zu einer charakteristischen Änderung des vorn Gitter abgelenkten Lichts führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein faseroptisches Datenübermittlungssystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Datenübermittlungssystems anzugeben, wobei aufwendige elektronische Bauteile zum Einkoppeln von von ei­ nem Sensor ermittelten Meßdaten in den Lichtwellenleiter ent­ fallen.
Bei dem faseroptischen Datenübermittlungssystem gemäß der Er­ findung ist zur Lösung der Aufgabe ein Sender zum Einkoppeln von elektromagnetischen Wellen in einen Lichtwellenleiter und ein Empfänger für die Wellen sowie ein Sensorsystem vorgese­ hen, das einen in den Lichtwellenleiter integrierten Sensor und eine Auswerteeinrichtung für ein vom Sensor abgegebenes Signal aufweist, welches über den Lichtwellenleiter zu der Auswerteeinrichtung übermittelbar ist.
Das Datenübermittlungssystem zeichnet sich durch die Kombina­ tion eines Sensorsystems mit einer normalen Datenleitung aus. Aufgrund der Integration des Sensors in den Lichtwellenleiter entfällt ein aufwendiges elektronisches Bauteil zur Umwand­ lung und Einkopplung von Meßsignalen, die von einem nicht-in­ tegrierten, externen Sensor stammen. Ein wesentlicher Aspekt ist, daß der Sensor in eine für die normale Datenübertragung verwendete Datenleitung integriert ist, und daß ein vom Sen­ sor abgegebenes Signal über die gleiche Datenleitung zu einer Auswerteeinrichtung übermittelt wird.
Das faseroptische Datenübermittlungssystem kombiniert ein herkömmliches Datenübermittlungssystem mit einem in die Da­ tenleitung zumindest teilweise integrierten Sensorsystem. Da­ durch können in einfacher und kostengünstiger Weise mit einer bereits bestehende Datenleitung nicht nur Daten übertragen, sondern auch Daten in Form von Meßsignalen erzeugt werden. Datenleitung und Sensorsystem bilden quasi eine Baueinheit. Anders ausgedrückt. Die Datenleitung dient als Sensor.
Die Daten werden in Lichtwellenleiter bevorzugt in digitaler Form übertragen. Die Meßsignale geben Informationen, bei­ spielsweise über Betriebszustände von über die Datenleitung miteinander verbundenen Baugruppen, wieder. Das Sensorsystem eignet sich insbesondere auch zum nachträglichen Einbau in ein bestehendes Datenübermittlungssystem.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des integrierten Sensors ist die Möglichkeit der Eigenüberwachung des Lichtwellenlei­ ters, d. h. mit dem integrierten Sensor können Zustandsparame­ ter des Lichtwellenleiters am Ort des integrierten Sensors abgefragt werden. Weiterhin ist für den integrierten Sensor im Vergleich zu den externen Sensoren eine Eigenbedarfsver­ sorgung nicht notwendig.
Bevorzugt umfaßt der Sensor ein optisches Gitter, insbeson­ dere ein sogenanntes Bragg-Gitter. Die Gitterabstände werden bei der Herstellung derart eingestellt, so daß das Gitter für eine bestimmte Wellenlänge empfindlich ist. Der Gitterabstand oder auch Netzebenenabstand des Gitters kann durch eine von außen auf den Lichtwellenleiter einwirkende Einflußgröße ver­ ändert werden. Eine solche Einflußgröße ist beispielsweise eine Temperaturänderung in der Umgebung oder eine Kraftein­ wirkung auf den Lichtwellenleiter, die beispielsweise peri­ odisch in Form von Vibrationen auftritt. Temperaturänderung sowie Krafteinwirkung verursachen eine Längenänderung des Lichtwellenleiters, die eine Änderung des Netzebenenabstands bewirkt. Dadurch ändert sich die Bragg-Bedingung, und das vom Gitter ausgehende Signal verschiebt sich spektral, d. h. die Bragg-Wellenlänge verschiebt sich. Aus der Größe der spektra­ len Verschiebung läßt sich die Größe des Einflusses auf den Lichtwellenleiter ableiten. Das Bragg-Gitter läßt sich sowohl in Reflexion als auch in Transmission betreiben.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Sensor auf eine opti­ sche Kenngröße, insbesondere auf eine bestimmte Wellenlänge der in den Lichtwellenleiter eingespeisten elektromagneti­ schen Wellen, abgestimmt. Die Abstimmung wird in der Regel bei der Herstellung des Gitters durch die Wahl der Netzebe­ nenabstände herbeigeführt. Es kann daher für ein Datenüber­ mittlungssystem, bei dem eine bestimmte spektrale Verteilung des Lichts in den Lichtwellenleiter eingestrahlt wird, ein für diese spektrale Verteilung geeigneter Sensor bereitge­ stellt werden. Die spektrale Verteilung des eingespeisten Lichts kann sowohl breitbandig als auch schmalbandig sein. Eine eher schmalbandige Verteilung weist den Vorteil auf, daß die Bragg-Bedingung nur für eine einzige Wellenlänge erfüllt sein kann. Die Wirkungsweise des Bragg-Sensors ist von der Wahl der spektralen Verteilung des eingestrahlten Lichts na­ hezu unbeeinflußt. Die spektrale Verteilung des eingestrahl­ ten Lichts richtet sich nicht zuletzt auch nach der speziel­ len Ausgestaltung des Lichtwellenleiters.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in dem Lichtwellenleiter mehrere Sensoren angeordnet, so daß sich an unterschiedlichen Stellen des Lichtwellenleiters Informatio­ nen abgerufen werden können.
Bevorzugt sind die Sensoren über den Lichtwellenleiter mit einer einzigen Auswerteeinrichtung verbunden, so daß an den Sensoren selbst keine zusätzlichen Auswerteeinrichtungen not­ wendig werden und die von den Sensoren abgegebenen Signale in einfacher Weise zentral erfaßt und ausgewertet werden können. Zur Unterscheidung der von den einzelnen Sensoren in den Lichtwellenleiter abgegebenen Signale sind die Sensoren auf unterschiedliche Werte einer optischen Kenngröße oder auf un­ terschiedliche optische Kenngrößen abgestimmt. Insbesondere sind die Sensoren durch die Wahl von unterschiedlichen Netz­ ebenenabständen auf unterschiedliche Wellenlängen abgestimmt.
Die in den Lichtwellenleiter integrierten Sensoren können auch hinsichtlich unterschiedlicher optischer Kenngrößen sen­ sitiv sein. Ein Beispiel für eine weitere optische Kenngröße neben der Wellenlänge ist der Brechzahlindex des Lichtwellen­ leiters, der sich mit einer Krafteinwirkung auf den Lichtwel­ lenleiter ändern kann. Eine Änderung des Brechzahlindex führt ebenfalls zu einer Änderung der Bragg-Bedingung und somit zu einer spektralen Verschiebung des vom Gitter abgegebenen Signals.
Die Anzahl der Sensoren, die voneinander unterscheidbare Si­ gnale abgeben, bestimmt sich in der Regel nach der spektralen Bandbreite des eingestrahlten Lichts und dem Auflösungsvermö­ gen der Auswerteeinrichtung. Die Linienbreite eines vom Git­ ter abgegebenen Signals liegt typischerweise in einem Bereich zwischen 0,1 nm und 1 nm. Die spektrale Verschiebung aufgrund der äußeren Einflüsse liegt im Bereich von einigen Nanome­ tern. Bei Verwendung eines Bragg-Gitters kann daher bereits bei Verwendung eines relativ schmalbandigen Lichts mit einer spektralen Breite von etwa 50 nm eine Anzahl von etwa 10 bis 30 Sensoren mit unterscheidbaren Signalen im Lichtwellenlei­ ter angeordnet werden.
Das Datenübermittlungssystem weist bevorzugt eine Stern- oder Netzstruktur auf und ist in ein beispielsweise für die Ener­ gieversorgung vorgesehenes Fernübertragungsnetz integriert. Das Datenübermittlungssystem ist insbesondere als Bussystem ausgebildet, das mehrere Baugruppen über größere Entfernungen zur Übertragung von Daten miteinander verbindet. Die Verwen­ dung von integrierten Sensoren im Lichtwellenleiter eines solchen Bussystems führt in vorteilhafter Weise zu einer Re­ duzierung der Busteilnehmer im Vergleich zur Verwendung von externen Sensoren, die ein gesondertes elektronisches Bauteil zur Umwandlung und Einkopplung des Sensorsignals in den Lichtwellenleiter erfordern. Aufgrund der vergleichsweise ge­ ringen Anzahl von Busteilnehmern kann die Datenübertragungs­ rate erhöht und es können kürzere Buszykluszeiten erreicht werden.
Zur Lösung der auf ein Verfahren zum Betrieb eines Datenüber­ mittlungssystems gerichteten Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, Daten von einem optischen Sender in einen Licht­ wellenleiter einzukoppeln, und über den Lichtwellenleiter zu einem Empfänger zu übermitteln, wobei eine Einflußgröße von außen auf den Lichtwellenleiter einwirkt, die Einflußgröße mit einem in den Lichtwellenleiter integrierten Sensor detek­ tiert wird, und der Sensor ein der Einflußgröße zugehöriges Signal erzeugt, welches über den Lichtwellenleiter an eine Auswerteeinrichtung übermittelt und dort ausgewertet wird.
Weitere bevorzugte Ausführungen des Verfahrens sind den ent­ sprechenden Unteransprüchen zu entnehmen. Die in Bezug auf das Datenübermittlungssystem angeführten Vorteile gelten sinngemäß gleichermaßen für das Verfahren.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wei­ tere Vorteile und Details anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt aus einem Lichtwel­ lenleiter mit integriertem Sensor,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Datenübermittlungs­ systems mit in den Lichtwellenleiter integrierten Sensoren,
Fig. 3 eine Skizze eines Spektrums der von den Sensoren abgegebenen Signale,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Datenübermitt­ lungssystems mit einer Ringbusstruktur und mehreren integrierten Sensoren und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines hierarchisch aufgebautes Bussystem mit integrierten Sensoren.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In der in Fig. 1 dargestellten optischen Faser, dem Licht­ wellenleiter 2, ist der Mantel 4 und der Kern 6 des Lichtwel­ lenleiters 2 gezeigt. Im Kern 6 sind zwei jeweils als ein op­ tisches Gitter 8 dargestellte und voneinander beabstandete Sensoren angedeutet. Die Gitter 8 sind insbesondere soge­ nannte Bragg-Gitter. Die Sensoren als solche werden daher auch als Bragg-Sensoren bezeichnet.
In dem Lichtwellenleiter 2 werden Daten in Form von Lichtsi­ gnalen von der linken zur rechten Seite übermittelt. Die Da­ ten werden bevorzugt in digitaler Form übertragen. Der Licht­ wellenleiter kann auch als Datenleitung bezeichnet werden. Gemäß Fig. 1 wird ein Teil des eingespeisten Lichts vom Git­ ter 8 reflektiert und entgegen der Richtung der Datenüber­ mittlung als Signal S zurückgeworfen. Das Gitter 8 wird dem­ nach im Reflexionsmodus betrieben. Es kann prinzipiell jedoch auch im Transmissionsmodus betrieben werden.
Das in den Lichtwellenleiter 2 eingespeiste Licht, die elek­ tromagnetischen Wellen, weist bzw. weisen bevorzugt eine spektrale Verteilung auf. Das Licht wird also mit einer vor­ gegebenen Bandbreite in den Lichtwellenleiter 2 eingekoppelt.
Gemäß Fig. 2 umfaßt ein Datenübermittlungssystem 10 einen Sender 12, dem die zu übermittelnden Daten D eingangsseitig zugeführt sind. Der Sender 12 wandelt die Daten D gegebenen­ falls in Lichtsignale um und koppelt sie in den Lichtwellen­ leiter 2 ein. Dieser führt zu einem Empfänger 14, der das Licht aus dem Lichtwellenleiter 2 wieder auskoppelt und die in Form von Lichtsignalen übertragenen Daten D gegebenenfalls in elektrische Signale umwandelt. Das Datenübermittlungssy­ stem 10 weist weiterhin ein integriertes Sensorsystem auf. Es umfaßt dazu in den Lichtwellenleiter 2 integrierte Sensoren in Form von Gittern 8A, 8B, ein Auskopplungsglied 16 sowie eine Auswerteeinrichtung 18.
Mit dem Auskopplungsglied 16 werden die von den Gittern 8A, 8B abgegebenen Signale S aus dem Lichtwellenleiter 2 ausge­ koppelt und an die Auswerteeinrichtung 18 übermittelt. Die beiden Gitter 8A, 8B sind auf unterschiedliche Bragg-Wellen­ längen abgestimmt und dienen beispielsweise zur Detektion von Temperatur- bzw. Dehnungsänderungen. Die Auswerteeinrich­ tung 18 umfaßt insbesondere ein Spektrometer zur wellenlän­ genspezifischen Detektion der von den Bragg-Gittern 8A, 8B gesendeten Signale S.
Fig. 3 zeigt schematisch ein solches wellenlängenspezifi­ sches Spektrum, wie es vom Spektrometer ausgegeben wird. In dem Spektrum ist die Intensität I der Signale bezogen auf die Wellenlänge λ aufgezeigt. Im Grundzustand, d. h. ohne spezi­ elle äußere Einflüsse auf den Lichtwellenleiter 2, wird von dem Gitter BA beispielsweise das Signal S1 erzeugt, dessen maximale Intensität bei der Bragg-Wellenlänge λ1 liegt. Von dem Gitter 8B wird das Signal S2 mit dem Maximum bei λ2 er­ zeugt. Die Linienbreite Δ der von den Gittern 8A, 8B abgege­ benen Signale S1, S2 liegt typischerweise bei etwa 0,1 bis 1 nm.
Durch einen äußeren Einfluß auf den Lichtwellenleiter 2 wird der Netzebenenabstand des Gitters 8A oder 8B verändert, so daß sich die Bragg-Wellenlänge λ1, λ2 verschiebt. Das Maximum der Bragg-Wellenlänge liegt dann beispielsweise bei λ1' oder λ1'' bzw. bei λ2' oder λ2''. Die verschobenen Signale sind in der Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Der Abstand der verscho­ benen Signale von den ursprünglichen Signalen S1, S2 ist ein Maß für den auf den Lichtwellenleiter 2 wirkenden äußeren Einfluß. Aus der Richtung der Verschiebung, ob zu größeren oder zu kleineren Wellenlängen λ hin, läßt sich die Art der Änderung der Einflußgröße ablesen, nämlich ob es sich bei­ spielsweise um eine Temperaturerhöhung oder um eine Tempera­ turerniedrigung bzw. um eine Dehnung oder Stauchung des Lichtwellenleiters 2 handelt.
In Fig. 4 ist eine Ringbusstruktur dargestellt, bei der meh­ rere Baugruppen über eine ringförmige Datenleitung, dem Lichtwellenleiter 2, miteinander verbunden sind. In die Ring­ busstruktur ist eine zentrale Steuereinheit 20 integriert, die die Auswerteeinrichtung 18 umfaßt. In den Lichtwellenlei­ ter 2 sind weiterhin eine Anzahl von Sensoren in Form von Bragg-Gittern 8 sowie Kopplungsglieder 22 geschaltet, welche jeweils mit einer Baugruppe 24 in Verbindung stehen. Solche Baugruppen 24 sind beispielsweise auf dem Gebiet der Energie­ versorgung oder Energieverteilung komplette Umspannwerke oder auch einzelne Geräte, wie Transformatoren. Von der zentralen Steuereinheit werden in den Lichtwellenleiter 2 Daten, bei­ spielsweise Steuersignale, eingespeist, die für die Baugrup­ pen 24 bestimmt sind. Diese Daten werden von dem der jeweili­ gen Baugruppe 24 zugeordneten Kopplungsglied 22 aus dem Lichtwellenleiter 2 ausgekoppelt, gegebenenfalls in elektri­ sche Signale umgewandelt und an die Baugruppe 24 weitergelei­ tet.
Mit den in den Lichtwellenleiter 2 integrierten Gittern 8 werden bestimmte Zustands- oder Einflußgrößen gemessen, die beispielsweise am Ort der jeweiligen Baugruppe 24 auf den Lichtwellenleiter 2 einwirken. Die von den Gittern 8 abgege­ benen Signale werden über den Lichtwellenleiter 2 an die Aus­ werteeinrichtung 18 der zentralen Steuereinheit 20 übermit­ telt und dort ausgewertet. Die Signale können dabei in dem Lichtwellenleiter 2 in Richtung der normalen Datenübertragung oder entgegengesetzt dieser Richtung übermittelt werden.
Gemäß Fig. 5 ist ein optisches Bussystem als Datenübertra­ gungssystem hierarchisch aufgebaut und verbindet Baugruppen aus verschiedenen Hierarchieebenen I, II, III über eine Da­ tenleitung in Form eines Lichtwellenleiters 2 miteinander. Die oberste Hierarchiestufe I ist beispielsweise einer groß­ technischen Energieerzeugungsanlage mit daran angeschlossenem Umspannwerk zugeordnet. In dieser Hierarchiestufe ist bevor­ zugt die zentrale Steuereinheit 20 mit der integrierten Aus­ werteeinrichtung 18 angeordnet. Vom Umspannwerk wird elektri­ sche Energie über Fernleitungen und unter hoher Spannung in ein Stromnetz eingespeist und an Anlagenteile der zweiten Hierarchiestufe II übertragen.
Die zweite Hierarchiestufe II ist beispielsweise ein nachge­ schaltetes Umspannwerk, in dem der Strom in das lokale Netz für die lokal ansässigen Haushalte oder Industrien einge­ speist wird. Diese zweite Hierarchiestufe II weist als dritte Hierarchiestufe III mehrere Anlagenteile, wie Transformatoren oder ähnliches, auf. Das Bussystem einer Baueinheit 26, die der Hierarchiestufe II zugeordnet ist, wird auch als Stati­ onsbus bezeichnet und ist gemäß Fig. 5 als eine Mischstruk­ tur zwischen hierarchischer Busstruktur und Ringbusstruktur ausgebildet. Die untersten Baugruppen 24 der Hierarchie­ stufe III sind für einen schnellen Datenaustausch über einen Ringbus miteinander verbunden.
In das optische Bussystem sind eine Anzahl von Sensoren in Form von Gittern 8 angeordnet, die prinzipiell Daten aus je­ der Hierarchiestufe I, II, III an die zentrale Steuerein­ heit 20 übermitteln können. Beispielsweise übermitteln die Sensoren Informationen über ein Fernleitungsnetz als solches oder Informationen von oder über einzelne Baugruppen 24 einer lokalen Station. Mit den Sensoren 8 können Betriebszustände der Baugruppen 24 oder von in der jeweiligen Hierarchiestufe angeordnete Anlagenteile, wie beispielsweise die Temperatur am Transformator, ermittelt werden. Eine solche Information wird dann über den Lichtwellenleiter 2 an die zentrale Steu­ ereinheit 20 weitergeleitet.
Die Steuereinheit 20 kann je nach Bedarf auch in der Bauein­ heit 26 angeordnet sein. Wird mit einem Sensor ein kritischer Zustand detektiert, so kann die zentrale Steuereinheit 20 aus der Ferne auf eine zugeordnete Baugruppe 24 über die Daten­ leitung einwirken und die entsprechenden Maßnahmen für einen ordnungsgemäßen Betrieb schnell und frühzeitig veranlassen und damit eine ernsthafte Betriebsstörung verhindern.
Das Datenübermittlungssystem mit integriertem Sensorsystem dient in vorteilhafter Weise dazu, in einer komplexen Netz­ struktur, die eine Vielzahl von Komponenten aufweist, zum ei­ nen den Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten zu ermöglichen und zum anderen Informationen über die Umgebung am Ort dieser Komponenten oder über Betriebszustände der Kom­ ponenten zu sammeln. Anhand der gesammelten Informationen können die einzelnen Komponenten in der komplexen Netzstruk­ tur überwacht und nötigenfalls beeinflußt werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen, bei denen externe Sensoren über spezielle elektronische Bauteile an das faser­ optische Datenübermittlungssystem angekoppelt werden mußten, ist das vorgeschlagene Datenübermittlungssystem mit inte­ griertem Sensorsystem einfacher aufgebaut, weniger störanfäl­ lig und weniger kostenintensiv, da auf die externen Sensoren und die elektronischen Bauteile zum Ankoppeln verzichtet wer­ den kann.

Claims (9)

1. Faseroptisches Datenübermittlungssystem (10) mit einem Sender (12) zum Einkoppeln von elektromagnetischen Wellen in einen Lichtwellenleiter (2) und mit einem Empfänger (14) so­ wie mit einem Sensorsystem, das einen in den Lichtwellenlei­ ter (2) integrierten Sensor und eine Auswerteeinrichtung (18) für ein vom Sensor abgegebenes Signal (S1, S2) aufweist, wel­ ches über den Lichtwellenleiter (2) zu der Auswerteeinrich­ tung (18) übermittelbar ist.
2. Datenübermittlungssystem (10) nach Anspruch 1, bei dem der Sensor ein optisches Gitter (8) umfaßt.
3. Datenübermittlungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sensor auf eine optische Kenngröße der in den Licht­ wellenleiter (2) eingespeisten elektromagnetischen Wellen ab­ gestimmt ist.
4. Datenübermittlungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem mehrere Sensoren in dem Lichtwellenleiter (2) angeordnet sind.
5. Datenübermittlungssystem (10) nach Anspruch 4, bei dem die Auswerteeinrichtung (18) über den Lichtwellenleiter (2) mit mehreren Sensoren zugleich verbunden ist, und die Sensoren auf unterschiedliche Werte einer optischen Kenngröße oder auf unterschiedliche optische Kenngrößen abgestimmt sind.
6. Datenübermittlungssystem (10) nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, welches eine Netzstruktur aufweist und insbe­ sondere in einem Fernübertragungsnetz integriert ist.
7. Verfahren zum Betrieb eines Datenübermittlungssy­ stems (10), bei dem Daten (D) von einem optischen Sender (12) in einen Lichtwellenleiter (2) eingekoppelt und vom Lichtwel­ lenleiter (2) zu einem Empfänger (14) übermittelt werden, wo­ bei eine Einflußgröße auf den Lichtwellenleiter (2) von außen einwirkt, diese Einflußgröße mit einem in den Lichtwellenlei­ ter (2) integrierten Sensor detektiert wird, und der Sensor ein der Einflußgröße zugehöriges Signal (S1, S2) erzeugt, welches über den Lichtwellenleiter (2) an eine Auswerteein­ richtung (18) übermittelt und dort ausgewertet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem sich die im Lichtwel­ lenleiter (2) ausbreitenden elektromagnetischen Wellen von einem als Sensor ausgebildeten optischen Gitter (8) abge­ lenkt, dabei reflektiert oder transmittiert und die abgelenk­ ten Wellen als Signal (S1, S2) an die Auswerteeinrich­ tung (18) übermittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem mehrere Gitter (8) in dem Lichtwellenleiter (2) vorgesehen sind, die unterscheid­ bare Signale an die Auswerteeinrichtung (18) übermitteln.
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