一种温湿度信号实时传递装置及方法与流程

1.本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种温湿度信号实时传递装置及方法。


背景技术：

2.在现有技术中，为使温湿度传感器能够适用于例如高温高压、强电磁干扰或存在酸碱腐蚀情况等环境，提出采用耐酸碱的金属材料制作传感器的壳体和探头部件，例如cn201810983570.5号中国专利申请所公开的一种抗干电磁干扰和抗腐蚀的温湿度传感器那样；或者，直接利用光纤结构来实现温湿度传感功能，例如cn201810189205.7号中国专利申请所公开的一种光纤光栅温湿度传感器那样。然而，现有技术仅仅是对温湿度传感器本身进行改进，以报告其测量过程稳定不受环境影响，但其所输出的探测信号仍然是以电信号的形式进行传输，调控端通过读取模拟电信号的数值进行温湿度的实时读取、调控。这种温湿度探测信号的传输方案，在电磁屏蔽室及强电磁干扰的环境下无法使用。以电磁屏蔽室为例，若需精确调控屏蔽室内的温湿度环境，需将室内温湿度信息实时传输至室外空调机房，而温湿度传感器的电流变化范围在ma量级，因此无法将温湿度传感器的信号直接从屏蔽室内传输至屏蔽室外。同样，在高电噪声、强电磁场情况下，微弱电信号将被干扰，导致无法正常进行信号传输。由此可见，现有的温湿度传感器方案并不能解决其传输数据时被干扰的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种温湿度信号实时传递装置及方法，其提出利用光纤信道作为温湿度信号的传递介质，将温湿度传感器获取的结果转换成光信号进行传输，最终将光信号转换成电信号，由此实现温湿度信号的实时读取和调控。在本发明中，基于光纤介质的光编码传输，可以完美避免电磁屏蔽室、电磁噪声干扰对电信号的影响，实时、稳定地将室内温湿度信息传输至温湿度调控设备，且结构简单，易于布置及维护。
4.具体而言，本发明的第一方面涉及一种温湿度信号实时传递装置，其包括第一光电转换模块、光纤和第二光电转换模块；
5.所述第一光电转换模块被设置成与传感器电连接以接收温度和/或湿度电信号，并将其转换为光信号；
6.所述光纤被设置成连接所述第一和第二光电转换模块，以将所述光信号传递至所述第二光电转换模块；
7.所述第二光电转换模块被设置用于将所述光信号恢复为所述温度和/或湿度电信号。
8.进一步的，所述第二光电转换模块被设置成电连接控制系统，以向其提供所述温度和/或湿度电信号。
9.进一步地，所述光纤被设置成部分或全部穿过电信号无法正常传输的区域。
10.优选地，所述温度和/或湿度电信号为rs232/rs485电协议信号；
11.所述第一光电转换模块为rs232/rs485电协议
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光通讯协议的转换模块，或者为rs232/rs485电协议
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tcp网络协议
‑
光通讯协议的转换模块；
12.所述第二光电转换模块为光通讯协议
‑
rs232/rs485电协议的转换模块，或者为光通讯协议
‑
tcp网络协议
‑
rs232/rs485电协议的转换模块。
13.优选地，所述传感器为温湿度传感器。
14.本发明的第二方面涉及一种温湿度信号实时传递方法，其包括以下步骤：
15.将传感器输出的温度和/或湿度电信号转换为光信号；
16.使所述光信号在光纤信道中传输；
17.从所述光纤信道中接收所述光信号，并将其恢复为所述温度和/或湿度电信号。
18.进一步地，所述光纤信道部分或全部穿过电信号无法正常传输的区域。
19.优选地，借助rs232/rs485电协议
‑
光通讯协议转换，将所述温度和/或湿度电信号转换为所述光信号；并且，借助光通讯协议
‑
rs232/rs485电协议转换，将所述光信号恢复为所述温度和/或湿度电信号。
20.优选地，借助rs232/rs485电协议
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tcp网络协议
‑
光通讯协议转换，将所述温度和/或湿度电信号转换为所述光信号；并且借助光通讯协议
‑
tcp网络协议
‑
rs232/rs485电协议转换，将所述光信号恢复为所述温度和/或湿度电信号。
21.优选地，所述传感器为温湿度传感器。
附图说明
22.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图来获得其他的附图。
24.图1示出了根据本发明的温湿度信号实时传递装置及方法的原理图。
具体实施方式
25.在下文中，本发明的示例性实施例将参照附图来详细描述。下面的实施例以举例的方式提供，以便充分传达本发明的精神给本发明所属领域的技术人员。因此，本发明不限于本文公开的实施例。
26.根据本发明的温湿度信号实时传递装置用于接收温度和/或湿度电信号，并将其传递给控制系统。
27.例如，温度和/或湿度电信号可以由温度传感器、湿度传感器或温湿度传感器产生。
28.例如，控制系统可以为用于调控温度和/或湿度的控制系统，例如空调控制系统。
29.图1示出了根据本发明的温湿度信号实时传递装置及方法的原理图。
30.如图1所示，根据本发明的温湿度信号实时传递装置可以包括第一光电转换模块1、光纤和第二光电转换模块2。
31.第一光电转换模块用于与传感器电连接以接收温度和/或湿度电信号，并将其转换为光信号。
32.在图1的示例中，第一光电转换模块可以通过电信号电线与温湿度传感器连接，以接收其产生的温湿度电信号。
33.光纤用于连接第一和第二光电转换模块，以将第一光电转换模块输出的光信号传递至第二光电转换模块。
34.第二光电转换模块用于将光信号恢复为温度和/或湿度电信号，并与控制系统电连接以将电信号传递给控制系统。
35.作为示例，第二光电转换模块可以通过电信号电线与空调控制系统连接，以向其传递温度和/或湿度电信号。
36.在本发明中，通过将传感器产生的电信号转换为光信号，由此借助光纤将温度和/或湿度信息传输通过传统电信号无法正常传输的区域，例如电磁屏蔽室、微波暗室、高电噪声及强电磁场环境等，从而保证温度和/或湿度信息能够基本无损且实时地被传递出去，这对于需要对温湿度进行精确控制的应用场景尤其有利。
37.在一种示例中，由传感器(例如温湿度传感器)产生的温度和/或湿度电信号可以为rs232/rs485电协议信号。
38.第一光电转换模块1可以为rs232/rs485电协议
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光通讯协议的转换模块(其能够实现信号在rs232/rs485电协议与光通讯协议之间的转换)，或者为rs232/rs485电协议
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tcp网络协议
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光通讯协议的转换模块(其先实现信号在rs232/rs485电协议与tcp网络协议之间的转换，再实现信号在tcp网络协议与光通讯协议之间的转换)。
39.相应地，第二光电转换模块2可以为光通讯协议
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rs232/rs485电协议的转换模块成者为光通讯协议
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tcp网络协议
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rs232/rs485电协议的转换模块。
40.下面将继续描述本发明的温湿度信号实时传递方法，以进一步说明本发明的工作原理。
41.在本发明的温湿度信号实时传递方法中，首先将传感器输出的温度和/或湿度电信号转换为光信号。
42.然后，使该光信号在光纤信道中传输。
43.最后，从光纤信道中接收该光信号，并将其恢复为温度和/或湿度电信号。
44.根据本发明，光纤信道用于实现温度和/或湿度信息的长距离传输，例如使光纤信道部分或全部穿过电信号无法正常传输的区域，以便基本无损地使该信息通过传统电信号无法正常传输的区域，从而巧妙地解决现有技术中温湿度信号在传输过程中容易受到环境干扰的问题，使得对温湿度进行精确控制成为可能。
45.作为示例，可以借助rs232/rs485电协议
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光通讯协议转换，将温度和/或湿度电信号转换为光信号，相应地借助光通讯协议
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rs232/rs485电协议转换，将光信号恢复为温度和/或湿度电信号；或者，可以借助rs232/rs485电协议
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tcp网络协议
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光通讯协议转换，将温度和/或湿度电信号转换为光信号，且相应地借助光通讯协议
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tcp网络协议
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rs232/rs485电协议转换，将光信号恢复为温度和/或湿度电信号。
46.尽管前面结合附图通过具体实施例对本发明进行了说明，但是，本领域技术人员容易认识到，上述实施例仅仅是示例性的，用于说明本发明的原理，其并不会对本发明的范
围造成限制，本领域技术人员可以对上述实施例进行各种组合、修改和等同替换，而不脱离本发明的精神和范围。