ITNA20080064A1

ITNA20080064A1 - ELECTRIC PHOTO CONNECTOR FOR DATA SIGNAL AND POWER TO BE INSTALLED IN TRANSPARENT WATERPROOF CASES USED IN A MARINE ENVIRONMENT.

Info

Publication number: ITNA20080064A1
Application number: IT000064A
Authority: IT
Inventors: Edoardo Benelli
Original assignee: Fours S R L
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-05-06
Also published as: IT1391603B1

Description

Fotoaccoppiatore elettrico per segnale dati e di potenza da installare in custodie stagne trasparenti utilizzate in ambiente marino. Electric optocoupler for data and power signals to be installed in transparent watertight enclosures used in a marine environment.

Nell’ambito dei sistemi di videosorveglianza e telemetria in ambiente marino si pone il problema di proteggere dalle infiltrazioni dell’acqua la telecamera e la sensoristica con opportuni scafandri realizzati con contenitori stagni trasparenti. In the context of video surveillance and telemetry systems in the marine environment, the problem arises of protecting the camera and sensors from water infiltration with appropriate diving suits made with transparent watertight containers.

I materiali utilizzati per tali scafandri sono difficilmente forabili, essendo fragili, inoltre l’eventuale foro di passaggio cavi dati e di potenza rappresenta un punto debole del sistema scafandro introducendo limitazioni sulla profondità d’installazione dell’intero sistema di videosorveglianza e telemetria. The materials used for these diving suits are difficult to puncture, being fragile, furthermore the possible hole for the passage of data and power cables represents a weak point of the diving suit system introducing limitations on the installation depth of the entire video surveillance and telemetry system.

II sistema di foto accoppiamento elettrico di potenza e dei segnali dati proposto risolve il suddetto problema consentendo una connessione fotoelettrica con separazione galvanica realizzata attraverso l’interposizione della superficie esterna dello scafandro. The proposed electrical power and data signal photo-coupling system solves the aforementioned problem by allowing a photoelectric connection with galvanic separation made through the interposition of the outer surface of the diving suit.

Il sistema è composto, vedi figura 1, da due circuiti integrati (circuito 1 e circuito 2) accoppiati otticamente ( le due facce che si guardano sono realizzate con materiale trasparente) che si scambiano segnali elettrici di potenza e dati. The system is composed, see figure 1, of two integrated circuits (circuit 1 and circuit 2) optically coupled (the two faces that are looked at are made of transparent material) which exchange electrical power and data signals.

Lo schema di massima della soluzione è riportato nella Figura 1 della Tavola 1. The general scheme of the solution is shown in Figure 1 of Table 1.

Entrambe i circuiti 1 e 2 sono logicamente suddivisi in due unità funzionali: la prima unità funzionale, Unità A, realizza il trasferimento dei dati ed è composta da un circuito trasmittente Tx ed uno ricevente Rx. Both circuits 1 and 2 are logically divided into two functional units: the first functional unit, Unit A, carries out the data transfer and is composed of a transmitting circuit Tx and a receiving circuit Rx.

Il circuito di trasmissione dati Tx dell’Unità A del circuito 1 è composto da una matrice di diodi emettitori di luce (Led) posti specularmente alla matrice di foto transistor ricevitori installati nella parte ricevente dell’Unità A del circuito 2. The Tx data transmission circuit of Unit A of circuit 1 is composed of a matrix of light-emitting diodes (LEDs) mirrored to the array of photo transistor receivers installed in the receiving part of Unit A of circuit 2.

Il circuito di ricezione dati Rx dell’Unità del circuito 1 è realizzato da una matrice di foto transistor ricevitori accoppiati otticamente alla matrice di diodi Led della parte trasmittente dell’Unità A del circuito 2. The Rx data reception circuit of the Unit of the circuit 1 is made from a matrix of photo transistor receivers optically coupled to the LED diode matrix of the transmitting part of the Unit A of the circuit 2.

Lo schema dei circuiti relativi all’unità A sono riportati nella Figura 2 della Tavola 2. The circuit diagram relating to unit A are shown in Figure 2 of Table 2.

L’Unità A consente il trasferimento delle immagini della telecamera ed in generale dei segnali provenienti da eventuali sensori installati all’interno dello scafandro verso il centro di controllo immagini e misure. Unit A allows the transfer of camera images and in general the signals from any sensors installed inside the diving suit to the image and measurement control center.

La seconda Unità B realizza il trasferimento dell’energia elettrica necessaria al funzionamento della telecamera e degli eventuali sensori installati all’interno dello scafandro. The second Unit B carries out the transfer of the electricity necessary for the operation of the camera and any sensors installed inside the diving suit.

Unità è costituita per la parte del circuito 1 da un trasmettitore Laser accoppiato otticamente ad un ricevitore installato nel circuito 2, realizzato con un piccolo pannello fotovoltaico ottimizzato per offrire la massima efficienza sulla lunghezza d’onda del Laser. Lo schema dei circuiti relativi all’unità B sono riportati nella Figura 3 della Tavola 3. The unit consists for the part of the circuit 1 by a laser transmitter optically coupled to a receiver installed in circuit 2, made with a small photovoltaic panel optimized to offer maximum efficiency on the laser wavelength. The circuit diagram relating to unit B are shown in Figure 3 of Table 3.

Il sistema di foto accoppiamento elettrico, essendo realizzato con circuiti integrati, offre il vantaggio di essere compatto e di ridotte dimensioni. The electrical photo coupling system, being made with integrated circuits, offers the advantage of being compact and small in size.

Ulteriore vantaggio è la facilità di installazione sulla superficie esterna dello scafandro, la quale viene preventivamente dotata di una basetta per l’ancoraggio meccanico del foto accoppiatore. Questa caratteristica è particolarmente utile nella fase di cablaggio del sistema di videosorveglianza e telemetria subacqueo, che può essere realizzata una volta che il sistema con il suo scafandro sono installati sul fondo marino. Another advantage is the ease of installation on the outer surface of the diving suit, which is previously equipped with a base for mechanical anchoring of the photo coupler. This feature is particularly useful in the wiring phase of the underwater video surveillance and telemetry system, which can be realized once the system with its diving suit is installed on the seabed.

Claims

Electric optocoupler for data and power signals to be installed in transparent watertight enclosures used in a marine environment. 1. The most innovative part of the photo-coupling system of electrical power and data signals is the solution to the problem of passing cables through a diving suit made of transparent material, used for the watertight containment of video surveillance and telemetry equipment to be installed in the environment underwater. This allows an increase in the operating depth of installation on the seabed.

2. The electrical photo coupling system, being made with integrated circuits, offers the advantage of being compact and small in size. Another advantage is the ease of installation on the external surface of the diving suit, which is previously equipped with a base for mechanical anchoring of the photo coupler. This feature is particularly useful when wiring the underwater video surveillance and telemetry system, which can be realized once the system and its diving suit are installed on the seabed. 4. The system is characterized by a low construction cost, as standard electronic components that are easy to find on the market are used for its construction. CLAIM Industriai patent titled: Electric optocoupler for data and power signals to be installed in transparent watertight enclosures used in a marine environment. Innovative areas for a System of power and data signal electric photocoupler are identified by the solution to the problem of the passing of cables through a diving bell, built with clear material, the bell being used to watertight containement of videosurveillance and telemetry equipments to be installed in underwater environments. The substantial improvement consists in the possibility to install equipments in deeper sea waters. A clear advantage for a System of power and data signal electric photocoupler resides in its compactness, due to the use of integrated circuits.

3. Another clear advantage for a System of power and data signal electric photocoupler resides in its being easily installed on th extemal surface of the bell. This bell has a stable support for the photocoupler. This feature represents a reai advantage for easier cabling of an underwater video-surveillance System. Another important feature of the system consists in its relatively low cost, since the basic electronic components are nowadays easily found on the market.