[发明专利]一种光纤传能系统联锁保护装置的实现方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种光纤传能系统联锁保护装置，涉及传输设备保护装置技术领域。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是‘光的全反射’。光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射。

前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想。以光纤作为能量传输的载体构成的光纤传能系统也具有光纤通信系统的许多优点和广泛应用。在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，加上防水层、加强筋、护套等，用4～48根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。

但在一些特殊的场合（如军火库或者需要防磁防爆的场合等高危区域），利用光纤传输能量有非常大的安全隐患。所以在光纤传能发电系统中联锁保护系统是非常重要的。在系统传能发电工作时，难免会遇到光纤断裂或是各种内部外部因素的问题，一旦事故发生，如果不能及时的进行联锁保护，将会导致火灾等严重后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种光纤传能系统联锁保护装置，该装置在传能光路中断时自动切断激光器电源，防止大功率激光泄漏导致的意外事故。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种光纤传能系统联锁保护装置，包括控制电路、驱动电路、激光器、第一定向耦合器、第二定向耦合器、光电池和检测电路；所述驱动电路的输出端与激光器的输入端相连，激光器的输出端与第一定向耦合器的输入端相连，第一定向耦合器的第一输出端经过光纤与第二定向耦合器的第一输入端相连，第一定向耦合器的第二输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连，第二定向耦合器的输出端与光电池的输入端相连，光电池的输出端与检测电路的输入端相连，检测电路的输出端与第二定向耦合器的第二输入端相连。

作为本发明的进一步优选方案，所述激光器为光纤激光器。

作为本发明的进一步优选方案，所述光电池为多层光电池。

本发明还公开了一种所述的光纤传能系统联锁保护装置的实现方法，实现方法具体过程如下：

步骤一、第一定向耦合器将激光器发出的激光第一次分路成1：N的光路，其中N为自然数；

步骤二、分路后的N条光路通过光纤传输能量；

步骤三、第一次分路产生的N条光路中的每一条光路经过第二定向耦合器再次被分路成1：N的光路；

步骤四、第二次分路后的N条光路上传输的能量经过光电池转换为电能；

步骤五、光电池将电压信号传输给检测电路；

步骤六、检测电路将所得的电压信号与设定的电压阈值进行比较，

当电压信号小于设定的电压阈值时，正常发送确认信号经由同一根光纤回传至控制电路；

当电压信号大于设定的电压阈值时，停止发送确认信号；

步骤七、控制电路接在接收不到确认信号时，关断驱动电路使激光器停止工作。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：在光纤传能发电系统中，有效的保护发电网络，达到防火、防爆，保护人身及财产安全的目的。

附图说明

图1是本发明的光纤传能系统联锁保护装置结构模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：