本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，正在使用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備校時方式為：短距離(不超過20m)主要以同軸電纜為主，同軸電纜的長度超過20m會影響設(shè)備校時的效率，使用多臺數(shù)據(jù)采集設(shè)備時，導(dǎo)致校時的時間過長或者失敗；當數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間距離超過20m時，會采用電平光纖轉(zhuǎn)換器(該設(shè)備是把電平信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，在通過另一臺設(shè)備把光信號轉(zhuǎn)變成電平信號)，由于采用光纖通信有效地解決了時鐘信號的衰減和干擾問題，大大提高了時鐘信號的可靠性和校時的效率。

然而，電平光纖轉(zhuǎn)換器只有一個輸入通道和一個輸出通道，需要多個輸出通道時，就需要多個電平光纖轉(zhuǎn)換器，多臺電平光纖轉(zhuǎn)換器一起使用時操作復(fù)雜，例如每一臺電平光纖轉(zhuǎn)換器的光模塊接收和發(fā)送是分開的，需要兩條光纜都正常，才能保證2臺轉(zhuǎn)換器之間的光通信正常，當數(shù)據(jù)采集設(shè)備校時出現(xiàn)故障時，排查困難等等。

由此可見，現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間利用電平光纖轉(zhuǎn)換器進行較時等操作，多臺電平光纖轉(zhuǎn)換器一起使用時操作復(fù)雜，工作效率低，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置，用以簡化同步操作，提高工作效率，降低成本，該裝置包括：光纖接口模塊、同步時鐘輸入模塊、同步時鐘輸出模塊和核心處理模塊，其中，

同步時鐘輸入模塊，與外部同步時鐘源連接，用于接收外部同步時鐘源的同步時鐘電信號，將同步時鐘電信號傳輸至核心處理模塊；

核心處理模塊，與同步時鐘輸入模塊連接，用于將外部同步時鐘源的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊；或?qū)⒐饫w接口模塊傳來的同步時鐘光信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘電信號，將同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊；或?qū)⑼獠客綍r鐘源的同步時鐘電信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘光信號，將同步時鐘光信號傳輸至光纖接口模塊；

同步時鐘輸出模塊，與核心處理模塊和同步時鐘的使用設(shè)備連接，用于將外部同步時鐘源的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘的使用設(shè)備；或?qū)⑼綍r鐘光信號轉(zhuǎn)換成的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘的使用設(shè)備；

光纖接口模塊，與核心處理模塊連接，用于接收外部同步時鐘光信號，將同步時鐘光信號傳輸至核心處理模塊；或?qū)⒑诵奶幚砟K發(fā)來的同步時鐘光信號發(fā)出；

同步時鐘輸入模塊包括多個同步時鐘信號輸入接口；同步時鐘輸出模塊包括多個同步時鐘信號輸出接口。

在一個實例中，同步時鐘信號輸入接口的個數(shù)為2個；同步時鐘信號輸出接口的個數(shù)為14個。

在一個實例中，同步時鐘信號輸入接口包括第一同步時鐘信號輸入接口和第二同步時鐘信號輸入接口；

核心處理模塊包括：

第一同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制14個同步時鐘信號輸出接口同時輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號；

第二同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制14個同步時鐘信號輸出接口同時輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號；

第三同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制14個同步時鐘信號輸出接口中的7個同步時鐘信號輸出接口輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號，控制14個同步時鐘信號輸出接口中的另外7個同步時鐘信號輸出接口輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號。

在一個實例中，還包括：脈沖信號輸入模塊和脈沖信號輸出模塊；其中，

脈沖信號輸入模塊，與外部脈沖源連接，用于接收外部脈沖源的脈沖電信號，將脈沖電信號傳輸至核心處理模塊；

核心處理模塊還與脈沖信號輸入模塊連接，還用于將外部脈沖源的脈沖電信號傳輸至脈沖信號輸出模塊；或?qū)⒐饫w接口模塊傳來的脈沖光信號轉(zhuǎn)換成脈沖電信號，將脈沖電信號傳輸至脈沖信號輸出模塊；或?qū)⑼獠棵}沖源的脈沖電信號轉(zhuǎn)換成脈沖光信號，將脈沖光信號傳輸至光纖接口模塊；

脈沖信號輸出模塊，與核心處理模塊和脈沖信號的使用設(shè)備連接，用于將外部脈沖源的脈沖電信號傳輸至脈沖信號的使用設(shè)備；或?qū)⒚}沖光信號轉(zhuǎn)換成的脈沖電信號傳輸至脈沖信號的使用設(shè)備；

光纖接口模塊還用于接收外部脈沖光信號，將外部脈沖光信號傳輸至核心處理模塊；或?qū)⒑诵奶幚砟K發(fā)來的脈沖光信號發(fā)出；

脈沖信號輸入模塊包括多個脈沖信號輸入接口；脈沖信號輸出模塊包括多個脈沖信號輸出接口。

在一個實例中，脈沖信號輸入接口的個數(shù)為2個；脈沖信號輸出接口的個數(shù)為6個。

在一個實例中，脈沖信號輸入接口包括第一脈沖信號輸入接口和第二脈沖信號輸入接口；

核心處理模塊包括：

第一脈沖信號輸出控制模塊，用于控制6個脈沖信號輸出接口同時輸出通過第一脈沖信號輸入接口輸入的第一脈沖信號；

第二脈沖信號輸出控制模塊，用于控制6個脈沖信號輸出接口同時輸出通過第二脈沖信號輸入接口輸入的第二脈沖信號；

第三脈沖信號輸出控制模塊，用于控制6個脈沖信號輸出接口中的3個脈沖信號輸出接口輸出通過第一脈沖信號輸入接口輸入的第一脈沖信號，控制6個脈沖信號輸出接口中的另外3個脈沖信號輸出接口輸出通過第二脈沖信號輸入接口輸入的第二脈沖信號。

在一個實例中，光纖接口模塊包括：

第一數(shù)據(jù)通訊光端接口，與外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第二數(shù)據(jù)通訊光端接口連接；

第二數(shù)據(jù)通訊光端接口，與外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第一數(shù)據(jù)通訊光端接口連接；

第一數(shù)據(jù)通訊光端接口和第二數(shù)據(jù)通訊光端接口用于傳輸如權(quán)利要求1的同步時鐘光信號；或用于傳輸如權(quán)利要求4的脈沖光信號。

在一個實例中，還包括：與核心處理模塊連接的千兆網(wǎng)處理模塊；千兆網(wǎng)處理模塊包括：4個RJ45端口，用于接入4路千兆網(wǎng)絡(luò)信號。

在一個實例中，光纖接口模塊包括：

第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口，與外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口連接；

第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口，與外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口連接；

第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口和第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口用于傳輸千兆網(wǎng)絡(luò)信號。

本發(fā)明實施例還提供了一種數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)系統(tǒng)，用以簡化同步操作，提高工作效率，降低成本，該系統(tǒng)包括：多個上述的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置；多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置通過光纖接口模塊兩兩相連。

與現(xiàn)有技術(shù)中當需要多個輸出通道時，利用多臺電平光纖轉(zhuǎn)換器一起使用操作復(fù)雜的技術(shù)方案相比較，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，在由多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置互聯(lián)在一起的系統(tǒng)中，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)接入外部同步時鐘源的同步時鐘信號，該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊接收該同步時鐘電信號，核心處理模塊可以將接收到的同步時鐘電信號輸出至該節(jié)點的同步時鐘輸出模塊，通過同步時鐘輸出模塊將該同步時鐘電信號輸出至與之連接的同步時鐘的使用設(shè)備；同時，該核心處理模塊也可以將接收到的同步時鐘電信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘光信號，該光信號被傳輸至該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)的光纖接口模塊，光纖接口模塊將光信號傳輸至外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊，外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊會將接收到該同步時鐘光信號，傳輸至當前數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊，該核心處理模塊會將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，將該電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊，同步時鐘輸出模塊會將接收到的同步時鐘電信號傳輸至與其連接的同步時鐘的使用設(shè)備。

通過應(yīng)用上述技術(shù)方案，在由多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置互聯(lián)在一起的系統(tǒng)中，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)輸入同步時鐘信號，在其它數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)就可以輸出多路同步時鐘信號，在實現(xiàn)多路輸出時，信號同步操作簡單，工作效率高，成本低。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中同步時鐘輸入模塊和同步時鐘輸出模塊的接口示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中另一實施例的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中脈沖信號輸入模塊和脈沖信號輸出模塊的接口示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中光纖接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置連接在一起構(gòu)成級聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例中多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置連接構(gòu)成個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)系統(tǒng)，以及所連接設(shè)備的連接方式示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例中音頻輸入接口和音頻輸出接口結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的接口結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例中時鐘同步輸入模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例中時鐘同步輸出模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明實施例中脈沖信號輸入模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例中脈沖信號輸出模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

圖1是本發(fā)明實施例提供中數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該裝置可以包括：光纖接口模塊、同步時鐘輸入模塊、同步時鐘輸出模塊和核心處理模塊，其中：

同步時鐘輸入模塊，與外部同步時鐘源連接，用于接收外部同步時鐘源的同步時鐘電信號，將同步時鐘電信號傳輸至核心處理模塊；

核心處理模塊，與同步時鐘輸入模塊連接，用于將外部同步時鐘源的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊；或?qū)⒐饫w接口模塊傳來的同步時鐘光信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘電信號，將同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊；或?qū)⑼獠客綍r鐘源的同步時鐘電信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘光信號，將同步時鐘光信號傳輸至光纖接口模塊；

同步時鐘輸出模塊，與核心處理模塊和同步時鐘的使用設(shè)備連接，用于將外部同步時鐘源的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘的使用設(shè)備；或?qū)⑼綍r鐘光信號轉(zhuǎn)換成的同步時鐘電信號傳輸至同步時鐘的使用設(shè)備；

光纖接口模塊，與核心處理模塊連接，用于接收外部同步時鐘光信號，將同步時鐘光信號傳輸至核心處理模塊；或?qū)⒑诵奶幚砟K發(fā)來的同步時鐘光信號發(fā)出；

同步時鐘輸入模塊包括多個同步時鐘信號輸入接口；同步時鐘輸出模塊包括多個同步時鐘信號輸出接口。

具體實施時，如圖1和圖7所示，例如在列車上，每節(jié)車廂上設(shè)置有一個這樣的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置，每個這樣的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置都可以通過多個同步時鐘信號輸出接口，連接同步時鐘的使用設(shè)備，例如：數(shù)據(jù)采集設(shè)備、報時設(shè)備等等，這樣就可以實現(xiàn)，在一個這樣的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置節(jié)點上，通過一個同步時鐘信號輸入接口輸入外部同步時鐘源的同步時鐘電信號，在其它數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置節(jié)點上可以輸出同步時鐘電信號，這樣與該同步時鐘電信號輸出接口連接的同步時鐘的使用設(shè)備可以輸出同步時間，實現(xiàn)了例如如數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間同步時鐘信號的方便快速傳輸。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置工作時，首先，在由多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置互聯(lián)在一起的系統(tǒng)中，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)接入外部同步時鐘源的同步時鐘信號，該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊接收該同步時鐘電信號，核心處理模塊可以將接收到的同步時鐘電信號輸出至該節(jié)點的同步時鐘輸出模塊，通過同步時鐘輸出模塊將該同步時鐘電信號輸出至與之連接的同步時鐘的使用設(shè)備；同時，該核心處理模塊也可以將接收到的同步時鐘電信號轉(zhuǎn)換成同步時鐘光信號，該光信號被傳輸至該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)的光纖接口模塊，光纖接口模塊將光信號傳輸至外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊，外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊會將接收到該同步時鐘光信號，傳輸至當前數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊，該核心處理模塊會將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，將該電信號傳輸至同步時鐘輸出模塊，同步時鐘輸出模塊會將接收到的同步時鐘電信號傳輸至與其連接的同步時鐘的使用設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)中當需要多個輸出通道時，利用多臺電平光纖轉(zhuǎn)換器一起使用操作復(fù)雜的技術(shù)方案相比較，本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置，通過應(yīng)用上述技術(shù)方案，在由多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置互聯(lián)在一起的系統(tǒng)中，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)輸入同步時鐘信號，在其它數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)就可以輸出多路同步時鐘信號，在實現(xiàn)多路輸出時，信號同步操作簡單，工作效率高，成本低。

具體實施時，上述同步時鐘的使用設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

在一個實施例中，如圖2所示，所述同步時鐘信號輸入接口的個數(shù)可以為2個；所述同步時鐘信號輸出接口的個數(shù)可以為14個。2個同步時鐘信號輸入接口，既可以保證輸入接口不多，不浪費空間，又不少，足夠?qū)Χ鄠€級聯(lián)裝置構(gòu)成的級聯(lián)系統(tǒng)的每個級聯(lián)裝置節(jié)點進行時鐘同步。

在一個實施例中，所述同步時鐘信號輸入接口可以包括第一同步時鐘信號輸入接口和第二同步時鐘信號輸入接口；

所述核心處理模塊可以包括：

第一同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制所述14個同步時鐘信號輸出接口同時輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號；

第二同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制所述14個同步時鐘信號輸出接口同時輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號；

第三同步時鐘信號輸出控制模塊，用于控制所述14個同步時鐘信號輸出接口中的7個同步時鐘信號輸出接口輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號，控制所述14個同步時鐘信號輸出接口中的另外7個同步時鐘信號輸出接口輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號。

具體實施時，如圖2所示，通過BNC(BNC接頭是一種用于同軸電纜的連接器，全稱是Bayonet Nut Connector，卡扣配合型連接器)連接線輸入同步時鐘源，可接入時鐘通道1(第一同步時鐘信號輸入接口)、時鐘通道2(第二同步時鐘信號輸入接口)；可以通過BNC連接線連接到同步時鐘的使用設(shè)備，可以提供14路輸出(即14個同步時鐘信號輸出接口，供同步時鐘的使用設(shè)備連接)。

具體實施時，可以通過三檔撥動開關(guān)選擇三種輸出模式，每個檔位下方有指示燈；具體可以為：撥動開關(guān)位于左側(cè)(模式1)：14路輸出(即14個同步時鐘信號輸出接口)同時輸出時鐘通道1(第一同步時鐘信號輸入接口)上的信號；撥動開關(guān)位于中間(模式2)：14路輸出同時輸出時鐘通道2(第二同步時鐘信號輸入接口)上的信號；撥動開關(guān)位于右側(cè)(模式3)：14路輸出分兩組輸出，具體可以為：輸出通道(同步時鐘信號輸出接口)1、3、5、7、9、11、13輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號；輸出通道(同步時鐘信號輸出接口)2、4、6、8、10、12、14輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號。當然，也可以是同步時鐘信號輸出接口1、3、5、7、9、11、13輸出通過第二同步時鐘信號輸入接口輸入的第二同步時鐘信號，同步時鐘信號輸出接口2、4、6、8、10、12、14輸出通過第一同步時鐘信號輸入接口輸入的第一同步時鐘信號。這樣的設(shè)置靈活、方便。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置將不同設(shè)備連接到對應(yīng)接口，能實現(xiàn)各通信節(jié)點間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)任何節(jié)點輸入，并能在任何節(jié)點隨意調(diào)用，還能實現(xiàn)各應(yīng)用端的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。實現(xiàn)了多節(jié)點的時鐘同步信號、脈沖信號、千兆網(wǎng)絡(luò)信號、音頻對講的互聯(lián)互通。任何信號源在任何一個節(jié)點輸入，就能在本地對應(yīng)通道上輸出信號，并且在其他任何一個節(jié)點的位置上都能輸出對應(yīng)信號。上面介紹了時鐘同步信號的同步，下面介紹決定列車速度信號同步的脈沖信號工作過程。

在一個實施例中，如圖3所示，該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置還可以包括：脈沖信號輸入模塊和脈沖信號輸出模塊；其中，

脈沖信號輸入模塊，與外部脈沖源連接，用于接收外部脈沖源的脈沖電信號，將脈沖電信號傳輸至核心處理模塊；

核心處理模塊還與脈沖信號輸入模塊連接，還用于將外部脈沖源的脈沖電信號傳輸至脈沖信號輸出模塊；或?qū)⒐饫w接口模塊傳來的脈沖光信號轉(zhuǎn)換成脈沖電信號，將脈沖電信號傳輸至脈沖信號輸出模塊；或?qū)⑼獠棵}沖源的脈沖電信號轉(zhuǎn)換成脈沖光信號，將脈沖光信號傳輸至光纖接口模塊；

脈沖信號輸出模塊，與核心處理模塊和脈沖信號的使用設(shè)備連接，用于將外部脈沖源的脈沖電信號傳輸至脈沖信號的使用設(shè)備；或?qū)⒚}沖光信號轉(zhuǎn)換成的脈沖電信號傳輸至脈沖信號的使用設(shè)備；

光纖接口模塊還用于接收外部脈沖光信號，將外部脈沖光信號傳輸至核心處理模塊；或?qū)⒑诵奶幚砟K發(fā)來的脈沖光信號發(fā)出；

脈沖信號輸入模塊包括多個脈沖信號輸入接口；脈沖信號輸出模塊包括多個脈沖信號輸出接口。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置工作時，首先，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)接入脈沖源的脈沖電信號，該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊接收該脈沖電信號，核心處理模塊可以將接收到的脈沖電信號輸出至該節(jié)點的脈沖信號輸出模塊，通過脈沖信號輸出模塊將該脈沖電信號輸出至與之連接的脈沖的使用設(shè)備；同時，該核心處理模塊也可以將接收到的脈沖電信號轉(zhuǎn)換成脈沖光信號，該光信號被傳輸至該數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)的光纖接口模塊，光纖接口模塊將光信號傳輸至外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊，外部數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(其它節(jié)點)的光纖接口模塊會將接收到該脈沖光信號，傳輸至當前數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的核心處理模塊，該核心處理模塊會將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，將該電信號傳輸至脈沖信號輸出模塊，脈沖信號輸出模塊會將接收到的脈沖電信號傳輸至與其連接的脈沖的使用設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)中當需要多個輸出通道時，利用多臺電平光纖轉(zhuǎn)換器一起使用操作復(fù)雜的技術(shù)方案相比較，本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置，通過應(yīng)用上述技術(shù)方案，在由多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置互聯(lián)在一起的系統(tǒng)中，通過一個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)輸入脈沖源的脈沖電信號，在其它數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)就可以輸出多路脈沖電信號，在實現(xiàn)多路輸出時，操作簡單，同時提高了速度同步的效率和可靠性。

具體實施時，本發(fā)明實施例提供的脈沖信號可以為輪軌脈沖信號。

在一個實施例中，如圖4所示，所述脈沖信號輸入接口的個數(shù)可以為2個；所述脈沖信號輸出接口的個數(shù)可以為6個。

在一個實施例中，所述脈沖信號輸入接口可以包括第一脈沖信號輸入接口和第二脈沖信號輸入接口；

所述核心處理模塊可以包括：

第一脈沖信號輸出控制模塊，用于控制所述6個脈沖信號輸出接口同時輸出通過第一脈沖信號輸入接口輸入的第一脈沖信號；

第二脈沖信號輸出控制模塊，用于控制所述6個脈沖信號輸出接口同時輸出通過第二脈沖信號輸入接口輸入的第二脈沖信號；

第三脈沖信號輸出控制模塊，用于控制所述6個脈沖信號輸出接口中的3個脈沖信號輸出接口輸出通過第一脈沖信號輸入接口輸入的第一脈沖信號，控制所述6個脈沖信號輸出接口中的另外3個脈沖信號輸出接口輸出通過第二脈沖信號輸入接口輸入的第二脈沖信號。

具體實施時，如圖4所示，脈沖信號可以通過帶螺絲固定的綠端子連接到脈沖信號輸入接口，可接入通道1(第一脈沖信號輸入接口)、通道2(第二脈沖信號輸入接口)；可以提供6路脈沖信號輸出信號(6個脈沖信號輸出接口)，通過帶螺絲固定的綠端子連接到脈沖的使用設(shè)備。

具體實施時，可以通過3檔撥碼開關(guān)選擇三種輸出模式，每個檔位下方有指示燈，具體地可以為：撥動開關(guān)位于左側(cè)(模式1)：6路(6個脈沖信號輸出接口)同時輸出時鐘通道1(第一脈沖信號輸入接口)上的信號；撥動開關(guān)位于中間(模式2)：6路(6個脈沖信號輸出接口)同時輸出時鐘通道2(第二脈沖信號輸入接口)上的信號；撥動開關(guān)位于右側(cè)(模式3)：6路輸出分兩組輸出；輸出通道(脈沖信號輸出接口)1、3、5輸出通道1(第一脈沖信號輸入接口)上的數(shù)據(jù)；輸出通道2、4、6(脈沖信號輸出接口)輸出通道2(第二脈沖信號輸入接口)上的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，如圖5和圖7所示，所述光纖接口模塊可以包括：

第一數(shù)據(jù)通訊光端接口C，與外部所述數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第二數(shù)據(jù)通訊光端接口連接；

第二數(shù)據(jù)通訊光端接口D，與外部所述數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第一數(shù)據(jù)通訊光端接口連接；

所述第一數(shù)據(jù)通訊光端接口和第二數(shù)據(jù)通訊光端接口可以用于傳輸同步時鐘光信號；或可以用于傳輸脈沖光信號。

在一個實施例中，如圖3所示，還可以包括：與所述核心處理模塊連接的千兆網(wǎng)處理模塊；如圖6所示，所述千兆網(wǎng)處理模塊可以包括：4個RJ45端口，用于接入4路千兆網(wǎng)絡(luò)信號。

具體實施時，通過帶狀態(tài)指示燈的RJ45端口，接入4路千兆網(wǎng)絡(luò)信號，通過光纖級聯(lián)實現(xiàn)多個節(jié)點間的千兆網(wǎng)絡(luò)互通。具體工作過程請參見上述對同步時鐘信號和脈沖信號的介紹。

在一個實施例中，如圖5所示，所述光纖接口模塊可以包括：

第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口A，與外部所述數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口連接；

第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口B，與外部所述數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口連接；

所述第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口和第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口可以用于傳輸所述千兆網(wǎng)絡(luò)信號。

具體實施時，每個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置(節(jié)點)可以提供兩組光纖鏈路：網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口和數(shù)據(jù)通信光端接口(左->右，ABCD)；本節(jié)點的上行光鏈路要連接到其他節(jié)點的下行光鏈路，具體地：OpticA要連接其他節(jié)點的OpticB，OpticC要連接其他節(jié)點的OpticD，連接方式詳見附圖7。

在一個實施例中，如圖8所示，還可以包括：與所述核心處理模塊連接的2路音頻輸入接口和1路音頻輸出接口。通過標準的3.5mm音頻插頭連接音頻輸入和音箱，支持有源話筒小信號輸入和普通音源設(shè)備輸入，可以實現(xiàn)在任何一個節(jié)點輸入的音源，能在其他任何節(jié)點處輸出到音箱設(shè)備。具體實施時，音頻信號的傳輸可以通過第一數(shù)據(jù)通訊光端接口C和第二數(shù)據(jù)通訊光端接口D(如圖5所示)進行傳輸，具體工作過程可以參見上述對同步時鐘信號和脈沖信號的介紹。

如圖9所示，本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置比集成前所占空間減少大約50％以上，提高工作效率50％以上，制作成本節(jié)約大約50％以上。具體實施時，在圖9中：

<1>第一同步時鐘信號輸入接口1(圖9中數(shù)字標記1區(qū)域內(nèi)的1)、第二同步時鐘信號輸入接口2(圖9中數(shù)字標記1區(qū)域內(nèi)的2)；

<2>同步時鐘信號輸出接口1～14(圖9中數(shù)字標記2區(qū)域內(nèi)的1～14)；

<3>同步時鐘輸出模式選擇(上述提到的通過三檔撥動開關(guān)選擇三種同步時鐘信號輸出模式，圖9中數(shù)字標記3區(qū)域內(nèi)的時鐘模式)；

<4>脈沖信號輸出模式選擇(上述提到的通過3檔撥碼開關(guān)選擇三種脈沖信號輸出模式，圖9中數(shù)字標記4區(qū)域內(nèi)的脈沖模式)；

<5>第一脈沖信號輸入接口1(圖9中數(shù)字標記5區(qū)域內(nèi)的1)、第二脈沖信號輸入接口2(圖9中數(shù)字標記5區(qū)域內(nèi)的2)；

<6>脈沖信號輸出接口1～6(圖9中數(shù)字標記6區(qū)域內(nèi)的1～6)；

<7>千兆網(wǎng)絡(luò)信號接口1～4(圖9中數(shù)字標記7區(qū)域內(nèi)的4個接口)；

<8>千兆網(wǎng)絡(luò)上行光接口(圖7中的optic A,，第一網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口A)；

<9>千兆網(wǎng)絡(luò)下行光接口(圖7中的optic B，第二網(wǎng)絡(luò)千兆光端接口B)；

<10>用于傳輸同步時鐘信號和/或脈沖信號上行光接口(圖7中的optic C，第一數(shù)據(jù)通訊光端接口C)；

<11>用于傳輸同步時鐘信號和/或脈沖信號下行光接口(圖7中的optic D，第二數(shù)據(jù)通訊光端接口D)；

<12>12V電源輸入接口。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于使用環(huán)境的特殊性，電平光纖轉(zhuǎn)換器本身也沒有過流過壓抗沖擊等保護，就導(dǎo)致電平光纖轉(zhuǎn)換器故障率很高，影響數(shù)據(jù)采集設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)等，下面就對本發(fā)明實例中個接口、模塊的相應(yīng)安全保護措施及具體電路結(jié)構(gòu)進行介紹如下：

具體實施時，<1>光纖接口模塊可以采用美國國家半導(dǎo)體(TI)公司的進口工業(yè)級芯片65LV1023/1224作為主芯片，負責(zé)把低速的并行數(shù)據(jù)變換成高速的串行光路數(shù)據(jù)，并把高速的串行光路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成低速的并行數(shù)據(jù)；<2>光模塊可以采用武漢恒泰通公司的工業(yè)級光纖模塊H9B3503-L23C-F。

具體實施時，如圖10所示，時鐘同步輸入模塊中：

<1>接口電源隔離：可以采用微型隔離電源模塊B0505S-W2，實現(xiàn)接口與系統(tǒng)的電源和地完全隔離；

<2>信號隔離：可以采用Avago公司的6N137，配合隔離電源模塊實現(xiàn)信號與系統(tǒng)的完全隔離；

<3>輸入接口保護：兩級過壓和一級過流保護，可以為：GS41-141N(140V)、SMBJ6.0CA(6V)和0805SMD010(100mA)。

具體實施時，如圖11所示，時鐘同步輸出模塊中：

<1>接口電源隔離：可以采用微型隔離電源模塊B0505S-W2，實現(xiàn)接口與系統(tǒng)的電源和地完全隔離；

<2>信號隔離：可以采用AVago公司的6N137,配合隔離電源模塊實現(xiàn)信號與系統(tǒng)的完全隔離；

<3>輸出接口保護：兩級過壓和一級過流保護，可以為：GS41-141N(140V)、SMBJ6.0CA(6V)、0805SMD010(100mA)；

<4>時鐘信號輸出：可以采用74HC1G04對光耦隔離后的信號整形輸出，保證信號的波形正確并增加帶載能力。

具體實施時，如圖12所示，脈沖信號輸入模塊中：

<1>接口電源隔離：可以采用微型隔離電源模塊B0505S-W2，實現(xiàn)接口與系統(tǒng)的電源和地完全隔離；

<2>信號隔離：可以采用AVago公司的6N137，配合隔離電源模塊實現(xiàn)信號與系統(tǒng)的完全隔離；

<3>輸入接口保護：兩級過壓和一級過流保護，可以為：GS41-141N(140V)、SMBJ30CA(30V)和0805SMD010(100mA)。

具體實施時，如圖13所示，脈沖信號輸出模塊中：

<1>接口電源隔離：可以采用微型隔離電源模塊B0505S-W2，可以實現(xiàn)接口與系統(tǒng)的電源和地完全隔離；

<2>信號隔離：可以采用AVago公司的6N137，配合隔離電源模塊實現(xiàn)信號與系統(tǒng)的完全隔離；

<3>輸出接口保護：兩級過壓和一級過流保護，可以為：GS41-141N(140V)、SMBJ6.0CA(6V)、0805SMD010(100mA)；

<4>時鐘信號輸出：可以采用74HC1G04對光耦隔離后的信號整形輸出，保證信號的波形正確并增加帶載能力。

具體實施時，核心處理模塊可以采用美國Altera公司的EPM570-144I8N工業(yè)級數(shù)字邏輯處理電路，實現(xiàn)各種信號的發(fā)送與接收。

具體實施時，千兆網(wǎng)處理模塊中：

<1>可以采用美國Mavel公司的88E6161-A2–LGO2I000工業(yè)級交換機芯片，保證在惡劣環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)正常工作；

<2>可以采用千兆網(wǎng)專用低結(jié)電容值保護器件UN1812-150和SEBL03C實現(xiàn)接口過壓保護。

具體實施時，電源處理模塊中：

<1>時鐘和脈沖接口每路電源可以都采用獨立的隔離模塊B0505S-W2；

<2>數(shù)字邏輯處理可以采用MPS公司的MP2307實現(xiàn)DC-DC變換，提供5V和3.3V電壓；

<3>千兆網(wǎng)處理模塊可以采用MPS公司的MP2307實現(xiàn)DC-DC變換，提供3.3V、2.5V、1.8V、1.0V電壓。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置可以作為應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間，多節(jié)點與遠距離的時鐘實時共享、速度信號傳遞、數(shù)據(jù)傳輸以及聲音信號調(diào)制解調(diào)的輔助綜合共享裝置。本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置采用現(xiàn)代電子技術(shù)并通過光纖級聯(lián)傳輸實現(xiàn)多個節(jié)點、多種混合數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。主要應(yīng)用于多個線性鏈路節(jié)點間需要傳輸各種數(shù)據(jù)的應(yīng)用場合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、管理中心、數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)應(yīng)用端的靈活接入和使用。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例中還提供了一種數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)系統(tǒng)解決問題的原理與數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置相似，因此數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)系統(tǒng)的實施可以參見數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置的實施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語“單元”或者“模塊”可以實現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

如7所示，該系統(tǒng)包括：多個上述的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置；多個數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置通過光纖接口模塊兩兩相連。

本發(fā)明實施例中的數(shù)據(jù)光纖級聯(lián)裝置構(gòu)成系統(tǒng)時，通過兩條光纖實現(xiàn)多節(jié)點的時鐘同步信號、脈沖信號、千兆網(wǎng)絡(luò)信號、音頻對講的互聯(lián)互通。任何信號源在任何一個節(jié)點輸入，就能在本地對應(yīng)通道上輸出信號，并且在其他任何一個節(jié)點的位置上都能輸出對應(yīng)信號。系統(tǒng)采用光纖連接，并將不同設(shè)備連接到對應(yīng)接口，能實現(xiàn)各通信節(jié)點間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)任何節(jié)點輸入，并能在任何節(jié)點隨意調(diào)用，還能實現(xiàn)各應(yīng)用端的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

本發(fā)明實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、采用光纖傳輸，簡化布線，抗電磁干擾；

2、支持2路時鐘同步輸入和2路脈沖信號輸入；

3、每個節(jié)點支持多路信號輸出，滿足多種應(yīng)用需求，14路同步時鐘輸出和6路脈沖信號輸出；

4、可通過選擇開關(guān)選擇信號輸出模式，分組輸出、統(tǒng)一輸出某一個時鐘源；

5、每路輸入信號和輸出信號都通過光耦和電源完全隔離；

6、每路輸入信號和輸出信號都設(shè)置有過流過壓保護；

7、每個輸入信號和輸出信號都有獨立的指示燈，便于判斷故障；

8、支持2路音頻輸入和1路音頻輸出。

9、本系統(tǒng)比集成前所占空間減少大約50％以上，提高工作效率50％以上，制作成本節(jié)約大約50％以上。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明實施例的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明實施例不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明實施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。