一種rs485總線工控光端機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種RS485總線工控光端機，其中，所述光端機包括：至少兩個光輸入單元，光電信號轉(zhuǎn)換單元以及中繼單元；所述光輸入單元包括多個光纖接口以及與所述光纖接口連接的光信號處理單元；所述光電信號轉(zhuǎn)換單元分別與所述光信號處理單元連接，通過光信號檢測，將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出；所述中繼單元包括若干信號網(wǎng)關(guān)；所述信號網(wǎng)關(guān)形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對獲取的多路信號分篩后，上傳至RS485總線；所述光電信號轉(zhuǎn)換單元包括至少一個形成輸出波形的主放大器以及一個用于整形所述輸出波形的升余弦波均衡器。
【專利說明】
一種RS485總線工控光端機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及光端機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種RS485總線工控光端機。
【背景技術(shù)】
[0002]在工控和監(jiān)控、安防等領(lǐng)域中，RS485或類似的總線結(jié)構(gòu)被大量使用，但由于此類總線存在傳輸距離有限，傳輸速率較低，抗干擾和雷擊能力較差的問題，目前正在被具有低碳、綠色，傳輸速率高、距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強等特點的光纖傳輸逐步取代。
[0003]如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的常用光纖布線結(jié)構(gòu)。這種布線結(jié)構(gòu)對于距離不較短的場合能夠很好的應(yīng)用，對于每一個節(jié)點都直接接入控制機房或中央控制主機，一旦發(fā)生故障，可以迅速的檢查和排除。
[0004]但是在室外遠(yuǎn)距離傳輸時，光纖的鋪設(shè)距離很長，一根光纖要有幾千米或幾十千米，造成土建施工工作量巨大，成本高的缺點。而且，較長的光纖長度也使得檢查故障非常困難。
[0005]另外，由于采用分光器，其容易造成光衰減，限制了每一回路的節(jié)點數(shù)量，不便于進(jìn)一步拓展使用。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種RS485總線工控光端機，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)工控光端機無法很好的滿足室外遠(yuǎn)距離布線的問題。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0009]—種RS485總線工控光端機，其中，所述光端機包括:至少兩個光輸入單兀，光電信號轉(zhuǎn)換單元以及中繼單元；
[0010]所述光輸入單元包括多個光纖接口以及與所述光線接口連接的光信號處理單元；
[0011]所述光電信號轉(zhuǎn)換單元分別與所述光信號處理單元連接，通過光信號檢測，將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出；
[0012]所述中繼單元包括若干信號網(wǎng)關(guān);所述信號網(wǎng)關(guān)形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對獲取的多路信號分篩后，上傳至RS485總線；
[0013]所述光電信號轉(zhuǎn)換單元包括至少一個形成輸出波形的主放大器以及一個用于整形所述輸出波形的升余弦波均衡器。
[0014]所述的RS485總線工控光端機，其中，所述光輸入單元設(shè)置為兩個;每個光輸入單元包括2個光線接口。
[0015]所述的RS485總線工控光端機，其中，所述光電信號轉(zhuǎn)換單元還包括由雪崩光電二極管組成，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光檢測器；所述雪崩光電二極管的增益倍數(shù)為150-160倍。
[0016]所述的RS485總線工控光端機，其中，所述中繼單元還包括解碼/編碼處理單元;所述解碼/編碼處理單元通過波分復(fù)用方式，完成總線數(shù)據(jù)的上行和下行傳輸。
[0017]有益效果:本實用新型提供的一種RS485總線工控光端機，通過設(shè)置多個光輸入單元，能夠同時接受多路信號，可以發(fā)揮中繼器的功能，避免了長距離的光纖鋪設(shè)以及分光器的使用，具有良好的應(yīng)用效果。另一方面，設(shè)置有對應(yīng)的信號網(wǎng)關(guān)，能夠保證在RS485總線上有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，避免數(shù)據(jù)丟包等情況的發(fā)生，具有良好的運行穩(wěn)定性等。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的光纖布線結(jié)構(gòu)不意圖。
[0019]圖2為本實用新型具體實施例的RS485總線工控光端機的功能框圖。
[0020]圖3為本實用新型具體實施例的光電信號轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖4為本實用新型具體實施例的RS485總線工控光端機的布線結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型提供一種RS485總線工控光端機。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]如圖2所示，為本實用新型具體實施例的一種RS485總線工控光端機。其中，所述光端機包括:至少兩個光輸入單元10，光電信號轉(zhuǎn)換單元20以及中繼單元30。
[0024]所述光輸入單元10包括多個光纖接口100以及與所述光纖接口 100連接的光信號處理單元110。
[0025]所述光電信號轉(zhuǎn)換單元20分別與所述光信號處理單元10連接，通過光信號檢測，將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。
[0026]所述中繼單元30包括若干信號網(wǎng)關(guān)300。所述信號網(wǎng)關(guān)300形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對獲取的多路信號分篩后，上傳至RS485總線。亦即對上級信號和下級信號進(jìn)行區(qū)分，執(zhí)行中繼或者控制節(jié)點的作用。
[0027]如圖3所示，所述光電信號轉(zhuǎn)換單元20包括至少一個形成輸出波形的主放大器200以及一個用于整形所述輸出波形的升余弦波均衡器210。由于光在光纖傳輸過程中，會受到色散的影響，信號發(fā)生畸變，產(chǎn)生誤碼等情況。因此，設(shè)置所述升余弦波均衡器210能夠?qū)κд娴拿}沖信號進(jìn)行整形，獲得有利于判決和干擾最小的波形。
[0028]如圖4所示，為本實用新型所述RS485總線工控光端機的具體布線結(jié)構(gòu)圖。在本實施例中，所述光輸入單元設(shè)置為兩個;每個光輸入單元包括2個光線接口。
[0029]中繼單元內(nèi)包括信號調(diào)制電路，信號判別電路以及多個信號網(wǎng)關(guān)。光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，判斷本級光端機是否需要響應(yīng)，若需要響應(yīng)，信號網(wǎng)關(guān)關(guān)閉下級信號的傳輸，將數(shù)字信號傳輸至對應(yīng)的控制節(jié)點。若不需要響應(yīng)時，則啟動下級信號傳輸，發(fā)揮中繼和信號放大作用，從而避免了分光器等的使用，具有良好的技術(shù)效果。
[0030]應(yīng)當(dāng)說明的是，所述信號調(diào)制電路，信號判別電路及信號網(wǎng)關(guān)具體可以使用現(xiàn)有的常用的應(yīng)用電路，其具體可以由信號的表單表頭等信息所決定是否進(jìn)行響應(yīng)和轉(zhuǎn)發(fā)，其具體判斷過程為本領(lǐng)域常用技術(shù)，在此不作贅述。具體的，可以施工FPGA等高速芯片作為主控芯片。
[0031]更具體的，所述光電信號轉(zhuǎn)換單元20還包括:由雪崩光電二極管組成，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光檢測器220。所述雪崩光電二極管的增益倍數(shù)為150-160倍。
[0032]采用上述雪崩光電二極管具有較高的增益倍數(shù)，可以有效的提高光信號接收的靈敏度。
[0033]進(jìn)一步的，所述中繼單元還包括解碼/編碼處理單元。所述解碼/編碼處理單元通過波分復(fù)用方式，完成總線數(shù)據(jù)的上行和下行傳輸。通過上述設(shè)置，可以在一根單模光纖中傳輸多個信道信號，也可以同時實現(xiàn)信號的上行和下行傳輸。
[0034]而且，在采用上述設(shè)置時，光端機還可以發(fā)揮中繼器的作用，保證了總線數(shù)據(jù)在傳輸過程中的質(zhì)量，補償光信號的損耗，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。所述光纖可以是雙波長雙芯光線結(jié)構(gòu)，也可以是雙波長單芯光纖結(jié)構(gòu)。
[0035]綜上所述，本實用新型的光端機既可以作為控制節(jié)點也可以作為傳輸中繼站，能夠降低單股光纖的鋪設(shè)長度，鋪設(shè)簡單易行，成本較低。
[0036]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及本實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種RS485總線工控光端機，其特征在于，所述光端機包括:至少兩個光輸入單元，光電信號轉(zhuǎn)換單元以及中繼單元； 所述光輸入單元包括多個光纖接口以及與所述光纖接口連接的光信號處理單元； 所述光電信號轉(zhuǎn)換單元分別與所述光信號處理單元連接，通過光信號檢測，將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出； 所述中繼單元包括若干信號網(wǎng)關(guān);所述信號網(wǎng)關(guān)形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對獲取的多路信號分篩后，上傳至RS485總線； 所述光電信號轉(zhuǎn)換單元包括至少一個形成輸出波形的主放大器以及一個用于整形所述輸出波形的升余弦波均衡器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485總線工控光端機，其特征在于，所述光輸入單元設(shè)置為兩個;每個光輸入單元包括2個光線接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485總線工控光端機，其特征在于，所述光電信號轉(zhuǎn)換單元還包括由雪崩光電二極管組成，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光檢測器;所述雪崩光電二極管的增益倍數(shù)為150-160倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485總線工控光端機，其特征在于，所述中繼單元還包括解碼/編碼處理單元;所述解碼/編碼處理單元通過波分復(fù)用方式，完成總線數(shù)據(jù)的上行和下行傳輸。
【文檔編號】H04B10/50GK205584206SQ201620315584
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】李 東
【申請人】深圳市博力揚光電技術(shù)有限公司