专利名称：光纤数据传输端机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据传输机，具体地说，是涉及一种应用于桥梁安全检测系统中的光纤数据传输端机。
背景技术：
随着我国公路、铁道网建设的快速发展，在解决通行问题上越来越多地开始采用桥梁、高架桥等方式，因此，桥梁的安全检测变得越来越重要，尤其是如何准确地监测桥梁在地质变化、恶劣气候，如台风等自然灾害、超负荷运载等影响下的安全因素就越来越重要。目前，在国内通信设备市场上，仅仅完成数据通信的相关设备较多，但能完全适应桥梁安全检测系统的传输设备却很少，尤其是在桥梁所在的实际环境中实现实时、高精度的GPS数据传输的设备尚未出现。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种光纤数据传输端机，利用光纤传输与GPS定位技术实现桥梁安全检测的数据实时、高精度传输。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下光纤数据传输端机，包括主电路ASIC单元，以及分别与该主电路ASIC单元连接的数据接口单元、以太网接口、电话接口单元、时钟单元、光口单元和电源系统。进一步地，所述主电路ASIC单元包括群路输入电路和群路输出电路，其中，群路输入电路包括第一解码器，以及与该第一解码器的输入端连接的码型变换器及电话时钟恢复器，和与其输出端连接的解帧器；而群路输出电路则包括第一编码器，以及与该第一编码器的输入端连接的成帧端口，和与其输出端连接的码型变换器。所述时钟单元连接于码型变换器及电话时钟恢复器上，同时，在码型变换器及电话时钟恢复器上还连接有锁相环。再进一步地，所述数据接口单元包括连接解帧器的输出端和成帧端口的输入端的缓冲器和驱动器，以及与该缓冲器和驱动器连接的接口保护器。再进一步地，所述电话接口单元包括与解帧器的输出端连接的时钟复接/分接信号处理器，与该时钟复接/分接信号处理器连接的模/数转换器，以及分别与该模/数转换器连接的铃流发生器、第一保护器和电话接口。更进一步地，所述光口单元包括输出光口电路和输入光口电路，其中，输出光口电路包括与码型变换器连接的第二编码器、与该第二编码器连接的电光变换器及调制器，和与该电光变换器及调制器连接的输出光口 ；而输入光口电路则包括依次连接的输入光口、 光电变换器、放大器，和连接该放大器与码型变换器及电话时钟恢复器的第二解码器。其中，输入光口和输出光口均为FC接口。更进一步地，所述电源系统包括电源转换器，以及分别与该电源转换器连接的第二保护器和工作状态指示灯。所述主电路ASIC单元中的第一解码器上还连接有LED显示器，用以显示整个传输端机的状态。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1.本实用新型采用全数字化技术，利用先进的光纤传输技术与GPS卫星定位技术，有效地实现了数据的实时、高精度传输；2.在本实用新型中，输入光口和输出光口均采用FC接口，从而有效地克服了传统数据信号通过电缆传输距离短、抗干扰能力差、难以实现高速率传送等缺点，同时也解决了电磁干扰、地环干扰以及雷击、电压浪涌等问题，大大提高了桥梁安全监测数据通信的可靠性、稳定性、安全性和实时性。
图1为本实用新型的系统原理框图。图2为本实用新型中主电路ASIC单元的原理框图。图3为本实用新型中数据接口单元的原理框图。图4为本实用新型中电话接口单元的原理框图。图5为本实用新型中光口单元的原理框图。图6为本实用新型中电源系统的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1所示，光纤数据传输端机，包括主电路ASIC单元，以及分别与该主电路ASIC 单元连接的电源系统、数据接口单元、以太网接口、电话接口单元、时钟单元、光口单元和 LED显示器。下面分别对上述各单元进行描述。一.主电路ASIC单元主电路ASIC单元是整个光纤数据传输端机的主控部分，其电路原理如图2所示， 主要包括群路输入电路和群路输出电路。其中，群路输入电路包括第一解码器，以及与该第一解码器的输入端连接的码型变换器及电话时钟恢复器，和与其输出端连接的解帧器；而群路输出电路则包括第一编码器，以及与该第一编码器的输入端连接的成帧端口，和与其输出端连接的码型变换器。所述解帧器的输出端配置有低速信道输出、高速信道输出和以太网M II输出三个端口，相应地，所述成帧端口上则配置有低速信道输入、高速信道输入和以太网M II输入三个端口。所述时钟单元由晶振过程，其连接于码型变换器及电话时钟恢复器上，同时还连接有锁相环。所述LED显示器则连接于第一解码器上，用于显示整个光纤数据传输端机的控制与工作状态，如果遇到异常事故，还会显示报警状态。二·数据接口单元数据接口单元为桥梁安全检测数据的输入输出端口，同时也是群路输入电路与群路输出电路的连接端口。如图3所示，数据接口单元主要包括缓冲器和驱动器，以及与该缓冲器和驱动器通过接口匹配协议及电平转换协议连接的接口保护器。该缓冲器和驱动器还分别连接解帧器上的低速信道输出端口和成帧端口上的低速信道输入端口 ；而接口保护器上则外接有信号输入、输出端口。桥梁安全检测的数据从信号输入端口进入光纤数据传输端机，经过一系列处理之后，从光口单元进入光纤，继而传输出去。三.电话接口单元电话接口单元用于连接电话机。如图4所示，电话接口单元包括与解帧器的输出端连接的时钟复接/分接信号处理器，与该时钟复接/分接信号处理器连接的模/数转换器，以及分别与该模/数转换器连接的铃流发生器和第一保护器。其中，时钟复接/分接信号处理器包括两部分复接信号处理器和分接信号处理器，复接信号处理器是指时钟频率在64 2048K/S的信号处理器，分接信号处理器是指时钟频率在2048 64K/S的信号处理器；模/数转换器主要用于实现相应信号的A/D、D/A转换，其上还连接有状态输出端口 ； 保护单元外接有电话接口。四.光口单元光口单元主要用于实现光纤的连接，并完成信号在光与电之间的相互转换，为信号的传输与处理作好准备。如图5所示，光口单元包括输出光口电路和输入光口电路，其中，输出光口电路包括与码型变换器连接的第二编码器、与该第二编码器连接的电光变换器及调制器，和与该电光变换器及调制器连接的输出光口 ；而输入光口电路则包括依次连接的输入光口、光电变换器、放大器，和连接该放大器与码型变换器及电话时钟恢复器连接的第二解码器。除此之外，放大器上还连接有报警器。为了提高传输效果，输入光口和输出光口均采用FC接口。五·电源系统电源系统是整个光纤数据传输端机的动力源，其功能在于将外部电源转换成适合光纤数据传输端机使用的工作电源。如图6所示，电源系统主要由电源转换器构成，另外， 为了保护电源转换器，还配置有与电源转换器连接的第二保护器；同时，还设置有与电源转换器连接的工作状态指示灯，用以显示电源转换器的工作状态。本实用新型中，构成光纤数据传输端机的各个设备及元器件均为现有的成熟设备，在此不对具体的设备及元器件进行详细说明。下面分别从信号传输与接收两方面对本实用新型的工作过程进行描述。信号传输过程如下首先，电源系统中的第二保护器与外部电源连接，外部电流进入电源系统，经过第二保护器之后由电源转换器将之转换成适合光纤数据传输端机工作的电流，此时，工作状态指示灯点亮，转换后的电流直接输出，整个光纤数据传输端机进入工作状态。其次，桥梁安全检测的数据从信号输入端口进入数据接口单元，依次经过接口保护器、缓冲器和驱动器之后，从低速信道输入端口进入主电路ASIC单元上的成帧端口，在由第一编码器处理之后，由码型变换器将数据码型变换成适合光纤传输的码型，再进入输出光口电路。最后，信号进入输出光口电路之后，首先由第二编码器进行编码，然后由电光变换器及调制器进行信号变换与调制，使之变换成适合光纤传输的信号，再从输出光口进入光纤，传输到需要该桥梁安全检测数据的监控中心。
5[0042]信号接收过程如下首先，电源系统接通外部电源，并进入正常工作状态；其次，通过光纤传输过来的信号从输入光口进入光口单元，依次进过光电转换、信号放大与解码后，进入主电路ASIC 单元的群路输入电路中。此后，信号在时钟单元和锁相环的控制下，进行码型变换及电话时钟恢复，然后进行解码、解帧，再从低速信道输出端口进入数据接口单元。信号进入数据单元之后，依次经过缓冲器和驱动器、接口保护器后从信号输出端口输出。在上述过程中，由于电话接口单元通过解帧器上的高速信道输出端口与之相连， 因此，当有信号经过解帧器输出之后，电话接口单元出现信号。在经过电话接口单元处理后铃流发生器产生铃流，使电话机铃声响起，以提示光纤数据传输端机的工作人员注意接收。此外，在信号传输过程中，LED显示器实时地显示光纤数据传输端机的工作与控制状态，如有异常情况发生，将发出告警提示。按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。
权利要求1.光纤数据传输端机，其特征在于，包括主电路ASIC单元，以及分别与该主电路ASIC 单元连接的数据接口单元、以太网接口、电话接口单元、时钟单元、光口单元和电源系统。
2.根据权利要求1所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述主电路ASIC单元包括群路输入电路和群路输出电路，其中，群路输入电路包括第一解码器，以及与该第一解码器的输入端连接的码型变换器及电话时钟恢复器，和与其输出端连接的解帧器；而群路输出电路则包括第一编码器，以及与该第一编码器的输入端连接的成帧端口，和与其输出端连接的码型变换器。
3.根据权利要求2所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述时钟单元连接于码型变换器及电话时钟恢复器上，同时，在码型变换器及电话时钟恢复器上还连接有锁相环。
4.根据权利要求1或3所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述数据接口单元包括连接解帧器的输出端和成帧端口的输入端的缓冲器和驱动器，以及与该缓冲器和驱动器连接的接口保护器。
5.根据权利要求4所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述电话接口单元包括与解帧器的输出端连接的时钟复接/分接信号处理器，与该时钟复接/分接信号处理器连接的模/数转换器，以及分别与该模/数转换器连接的铃流发生器、第一保护器和电话接口。
6.根据权利要求5所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述光口单元包括输出光口电路和输入光口电路，其中，输出光口电路包括与码型变换器连接的第二编码器、与该第二编码器连接的电光变换器及调制器，和与该电光变换器及调制器连接的输出光口 ；而输入光口电路则包括依次连接的输入光口、光电变换器、放大器，和连接该放大器与码型变换器及电话时钟恢复器的第二解码器。
7.根据权利要求6所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述输入光口和输出光口均为FC接口。
8.根据权利要求7所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述电源系统包括电源转换器，以及分别与该电源转换器连接的第二保护器和工作状态指示灯。
9.根据权利要求8所述的光纤数据传输端机，其特征在于，所述主电路ASIC单元中的第一解码器上还连接有LED显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种光纤数据传输端机，属于信号传输技术。该光纤数据传输端机，包括主电路ASIC单元，以及分别与该主电路ASIC单元连接的数据接口单元、以太网接口、电话接口单元、时钟单元、光口单元和电源系统。本实用新型利用先进的光纤传输技术有效地解决了电缆传输距离短、抗干扰能力差、难以实现高速率传送等缺点，同时也解决了电磁干扰、地环干扰以及雷击、电压浪涌等问题，大大提高了桥梁安全监测数据通信的可靠性、稳定性、安全性和实时性。
文档编号H04B10/14GK202231726SQ201120386380
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者刘军, 李忠炳 申请人:眉山联友通信设备有限公司