[发明专利]一种能信共传光纤的激光供能方法及其系统

权利要求书

1.一种能信共传光纤的激光供能方法，应用于能信共传光纤的激光供能系统，所述系统包括变电站侧、杆塔侧，所述变电站侧设有激光光源，所述杆塔侧设有与所述激光光源光纤连接的接线盒、以及与所述接线盒光纤连接的多个传感器节点，所述接线盒设有与所述激光光源光纤连接的波分复用器、光电池、节点中央处理芯片、以及分光器，其特征在于：所述方法包括：

将在所述变电站侧、所述杆塔侧、以及在所述变电站侧与所述杆塔侧之间的光纤设置成激光能量信号与信息通信信号在同一光纤光缆中，且所述激光能量信号的能量光中心波长在1400纳米以上且大于所述信息通信信号的信息光中心波长；

将所述光电池并联连接超级电容、以及节点中央处理芯片；

将所述变电站侧的激光能量信号和信息通信信号经过光纤传输至所述接线盒的波分复用器；

由所述波分复用器区分激光能量信号和信息通信信号分别传输至所述光电池和所述节点中央处理芯片；

由所述光电池将激光能量信号的光能量转换成电能量输入至所述超级电容，通过所述超级电容供电至所述节点中央处理芯片及传感器节点；

当所述超级电容处在充电状态时，与所述超级电容并联的所述传感器节点处于低功耗模式，由所述光电池转换成的电能量传输并存储到所述超级电容中；当所述超级电容两端电压达到放电阈值后，所述超级电容处于放电状态，此时所述传感器节点处于运行模式，所述传感器节点从所述超级电容和所述光电池中同时获取能量，当完成所述运行模式后，所述传感器节点处于低功耗模式，所述超级电容开始充电；

其中，在所述传感器节点安装有光纤传感器，通过分析光纤中的数据处理来获得传感信号。

2.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，所述光电池采用与InGaAs晶格匹配的InP材料制备；其中，所述InP材料对所述能量光中心波长在1400纳米以上波段的激光全透过。

3.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有多种微瓦量级功耗传感器和/或毫瓦量级功耗传感器。

4.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器中一种或多种传感器。

5.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器、摄像头或图像传感器中一种或多种传感器。

6.一种采用权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能系统，所述系统包括变电站侧、杆塔侧，所述变电站侧设有激光光源，所述杆塔侧设有与所述激光光源光纤连接的接线盒、以及与所述接线盒光纤连接的多个传感器节点，所述接线盒设有与所述激光光源光纤连接的波分复用器、光电池、杆塔侧光通信模块、节点中央处理芯片以及分光器，其特征在于：在所述变电站侧、所述杆塔侧、以及在所述变电站侧与所述杆塔侧之间的光纤设置成激光能量信号与信息通信信号在同一光纤光缆中，且所述激光能量信号的能量光中心波长在1400纳米以上且大于所述信息通信信号的信息光中心波长，以及与所述光电池并联连接超级电容、以及节点中央处理芯片；在所述传感器节点安装有光纤传感器，通过分析光纤中的数据处理来获得传感信号。

7.根据权利要求6所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，所述光电池采用与InGaAs晶格匹配的InP材料制备；其中，所述InP材料对所述能量光中心波长在1400纳米以上波段的激光全透过。

8.根据权利要求6所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有多种微瓦量级功耗传感器和/或毫瓦量级功耗传感器。

9.根据权利要求6所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器中一种或多种传感器。

10.根据权利要求6所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，在每个所述传感器节点还安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器、摄像头或图像传感器中一种或多种传感器。