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基于開關(guān)量報(bào)警的光端機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
基于開關(guān)量報(bào)警的光端機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
光端機(jī)是光傳輸系統(tǒng)中的重要組成部分,用于將光纖接在光學(xué)設(shè)備上。在光通信系統(tǒng)中,當(dāng)光信號(hào)途徑過程中出現(xiàn)故障或者信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重下降時(shí),需要對其進(jìn)行診斷和報(bào)警。本文基于開關(guān)量報(bào)警的光端機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),探討如何對光信號(hào)進(jìn)行有效的監(jiān)測和報(bào)警。
一、開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)的設(shè)計(jì)思路
開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)主要由傳感器、信號(hào)放大器、開關(guān)量轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊和控制器等組成。其主要設(shè)計(jì)思路是通過傳感器對光纖信號(hào)進(jìn)行采集,將信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),再通過開關(guān)量轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為開關(guān)量信號(hào),最后通過顯示模塊顯示為報(bào)警信號(hào)??刂破鲃t用于控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)的設(shè)計(jì)思路是相對簡單明了的,其關(guān)鍵在于選用合適的傳感器和信號(hào)放大器。目前市面上常用的傳感器有熱電偶、光電傳感器等,而常用的信號(hào)放大器有差分放大器、儀表放大器等。
二、開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)的實(shí)現(xiàn)過程
開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)的實(shí)現(xiàn)過程主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。
(一)硬件設(shè)計(jì)
硬件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于選取合適的傳感器和信號(hào)放大器,并將其與其它組件有序地連接起來。
傳感器的選取應(yīng)根據(jù)其靈敏度、響應(yīng)速度、線性誤差等因素進(jìn)行考慮。而信號(hào)放大器的選取則應(yīng)根據(jù)其增益、帶寬、噪聲等因素進(jìn)行考慮。經(jīng)過篩選和測試,本文選取了光電傳感器和儀表放大器作為傳感器和信號(hào)放大器,并采用標(biāo)準(zhǔn)的電路連接方式,將它們與開關(guān)量轉(zhuǎn)換模塊、顯示器以及控制器相互連接。
(二)軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要包括底層驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用程序兩個(gè)部分。
底層驅(qū)動(dòng)程序主要用于控制傳感器和信號(hào)放大器的工作。本文采用C語言編寫底層驅(qū)動(dòng)程序,將其編譯生成二進(jìn)制文件后,燒錄進(jìn)單片機(jī)中,實(shí)現(xiàn)對傳感器和信號(hào)放大器的控制。
上層應(yīng)用程序主要用于顯示和控制報(bào)警功能。通過對開關(guān)量轉(zhuǎn)換模塊和顯示模塊的編程,可以實(shí)現(xiàn)對傳感器采集數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的處理,并通過控制器輸出報(bào)警信號(hào),同時(shí)在顯示器上顯示報(bào)警信息。
三、開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)的應(yīng)用案例
本文所設(shè)計(jì)的開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)成功應(yīng)用于某光傳輸系統(tǒng)的故障檢測中。通過對該設(shè)備的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將其與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)比對,實(shí)現(xiàn)了對故障的精準(zhǔn)報(bào)警,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
結(jié)論
開關(guān)量報(bào)警光端機(jī)是一種簡單可行的光端機(jī)監(jiān)測方法,具有實(shí)現(xiàn)簡單、接口豐富等優(yōu)勢,能夠滿足大部分光傳輸系統(tǒng)故障監(jiān)測和報(bào)警需求。
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