本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，激光發(fā)射模塊通過能量傳輸光纖和能量轉(zhuǎn)換模塊相連；激光發(fā)射模塊由電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖耦合器組成，安裝在室內(nèi)機(jī)房；能量轉(zhuǎn)換模塊由光電轉(zhuǎn)換器、功率檢測(cè)模塊組成，安裝在大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱中，對(duì)戶外控制箱和偵測(cè)探頭供電。本實(shí)用新型專利技術(shù)解決大氣電場(chǎng)儀室外部分的供電問題，由于光纖不導(dǎo)電，有利于大氣電場(chǎng)儀室外部分的防雷和接地，并能減小監(jiān)測(cè)中的電磁干擾影響。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種激光功能裝置，特別涉及一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置。
技術(shù)介紹
大氣電場(chǎng)儀通過探測(cè)帶電云層和近地面電場(chǎng)環(huán)境及其變化，可判斷雷暴活動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)生雷擊、暴風(fēng)雨的可能性，保護(hù)人身、財(cái)產(chǎn)安全，在氣象觀測(cè)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)、油田、森林防火、易燃易爆物品儲(chǔ)存、大型關(guān)鍵電子設(shè)備、大型游樂場(chǎng)等領(lǐng)域具有重要作用。典型的大氣電場(chǎng)儀由戶外偵測(cè)探頭、戶外控制箱、PC機(jī)三部分組成，偵測(cè)探頭通過RS485等短距有線通信技術(shù)與戶外控制箱相連，戶外控制箱又通過局域網(wǎng)的形式與上位機(jī)(一般是PC機(jī))相連。偵測(cè)探頭中安裝有大氣電場(chǎng)傳感器，對(duì)地表附件的大氣靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量；戶外控制箱主要完成傳感器所采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和計(jì)算，同時(shí)還對(duì)偵測(cè)探頭進(jìn)行供電和箱體內(nèi)的溫濕度、電源電壓等進(jìn)行監(jiān)控；戶外控制箱將采集數(shù)據(jù)發(fā)給上位機(jī)，通過安裝在上位機(jī)上的軟件系統(tǒng)存儲(chǔ)、分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并提供報(bào)警功能。目前戶外偵測(cè)探頭技術(shù)相對(duì)成熟，例如南京信息工程大學(xué)的技術(shù)專利《改良型大氣電場(chǎng)儀探頭(CN201320392359.9)》公開了一種抗干擾能力強(qiáng)，防水效果好的戶外偵測(cè)探頭；戶外控制箱中安裝通訊控制器和與機(jī)房連接的通訊電纜，和上位機(jī)都基于成熟的IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)。典型的儀器產(chǎn)品有易龍防雷公司與南京信息工程大學(xué)聯(lián)合研制的EL-EFM型大氣電場(chǎng)儀、北京華云公司的DNDY-DFA1型大氣電場(chǎng)儀等。由于大氣電場(chǎng)儀主要用于監(jiān)測(cè)雷電，室外部分需要有良好的防雷措施；同時(shí)，大氣電場(chǎng)傳感器輸出的信號(hào)微弱，防止干擾和減少噪聲是該種傳感器設(shè)計(jì)中的重要問題。現(xiàn)有的大氣電場(chǎng)儀采用市電(220V交流電)或太陽(yáng)能電池供電，并提供蓄電池，在雷暴情況下防止損壞設(shè)備，也可作為太陽(yáng)能電池的后備，保證儀器在惡劣天氣下正常運(yùn)行。但是，太陽(yáng)能電池的供電取決于天氣條件，在不同地域環(huán)境下難以給出統(tǒng)一的蓄電池容量配置；市電供電對(duì)大氣電場(chǎng)儀室外部分的接地存在影響，感應(yīng)電也會(huì)對(duì)傳感器造成一定干擾。光纖是絕緣材料，通過光纖傳輸能量可以簡(jiǎn)化接地、電磁干擾等問題，而且可以簡(jiǎn)化室外的蓄電池，減小戶外控制箱的體積，更容易實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，提高可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有大氣電場(chǎng)儀的供電問題，本技術(shù)提供一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置。本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:本技術(shù)提供一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，其中:所述激光發(fā)射模塊包括電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖耦合器，電源分別與激光器和驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路、激光器、光纖耦合器依次相連；所述能量轉(zhuǎn)換模塊包括光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過能量傳輸光纖與激光發(fā)射模塊中的光纖耦合器相連。作為本技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述能量轉(zhuǎn)換模塊還包括與光電轉(zhuǎn)換器相連的功率檢測(cè)電路。作為本技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述激光發(fā)射模塊安裝在室內(nèi)機(jī)房中。作為本技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述能量轉(zhuǎn)換模塊安裝在大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱中。作為本技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述電源為220V市電。本技術(shù)采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:I)本技術(shù)中采用光纖進(jìn)行能量傳輸，由于光纖是絕緣材料，通過光纖傳輸能量，可以提高大氣電場(chǎng)儀室外部分接地的可靠性，保障儀器在雷暴環(huán)境下能安全工作；2)本技術(shù)采用光纖進(jìn)行能量傳輸，不存在雷擊或電網(wǎng)中大功率設(shè)備通斷產(chǎn)生的電涌侵襲，可以在雷暴環(huán)境下持續(xù)供電，不需要蓄電池作為后備，可以減小戶外控制箱體積，更容易實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，提高可靠性；3)本技術(shù)通過光纖供能，簡(jiǎn)化電源模塊，可以避免市電中的諧波干擾，光纖不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電，可以減小監(jiān)測(cè)中的電磁干擾影響，提高大氣電場(chǎng)儀的監(jiān)測(cè)精度。【附圖說明】圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本技術(shù)的部署示意圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本技術(shù)提供一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，如圖1所示，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，其中:所述激光發(fā)射模塊包括電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖耦合器，電源分別與激光器和驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路、激光器、光纖耦合器依次相連；所述能量轉(zhuǎn)換模塊包括光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過能量傳輸光纖與激光發(fā)射模塊中的光纖親合器相連。激光發(fā)射模塊中的電源為激光器和驅(qū)動(dòng)電路供電，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)激光器將電能轉(zhuǎn)換為激光，激光器輸出的激光經(jīng)光纖耦合器通過能量傳輸光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器將接收到的激光轉(zhuǎn)換為電能，對(duì)大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱、戶外偵測(cè)探頭供電。進(jìn)一步，能量轉(zhuǎn)換模塊還包括與光電轉(zhuǎn)換器相連的功率檢測(cè)電路，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電能進(jìn)行計(jì)量。本技術(shù)中，能量傳輸光纖可采用用于通信的多模光纖或?qū)Ｓ玫哪芰抗饫w，根據(jù)能量傳輸光纖的型號(hào)選用對(duì)應(yīng)的光纖耦合器。如圖2所示，本技術(shù)中的激光發(fā)射模塊安裝在室內(nèi)機(jī)房中，根據(jù)具體情況，電源可采用220V市電或通信機(jī)房中的48V直流電源；能量轉(zhuǎn)換模塊安裝在大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱中；由于大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱和上位機(jī)之間通過局域網(wǎng)連接，可以用已有的管道部署能量傳輸光纖，由于戶外控制箱的功耗較低，可以將光纖同時(shí)作為通信介質(zhì)和能量傳輸介質(zhì)，并通過控制手段限制能量傳輸，避免損傷光纖、干擾通信。本技術(shù)是一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，由于光纖是絕緣材料，可以提高大氣電場(chǎng)儀室外部分接地的可靠性；和現(xiàn)有產(chǎn)品相比，不需要蓄電池作為后備，減小戶外控制箱體積；光纖供能可以避免市電中的諧波干擾，光纖不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電，可以減小監(jiān)測(cè)中的電磁干擾影響。基于上述改進(jìn)，本技術(shù)具有保障儀器在雷暴環(huán)境下安全工作，更容易實(shí)現(xiàn)儀器的安全防護(hù)，提高監(jiān)測(cè)精度等有益效果。以上所述，僅為本技術(shù)中的【具體實(shí)施方式】，但本技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本技術(shù)所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本技術(shù)的包含范圍之內(nèi)，因此，本技術(shù)的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，其中: 所述激光發(fā)射模塊包括電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖親合器，電源分別與激光器和驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路、激光器、光纖耦合器依次相連； 所述能量轉(zhuǎn)換模塊包括光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過能量傳輸光纖與激光發(fā)射模塊中的光纖親合器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換模塊還包括與光電轉(zhuǎn)換器相連的功率檢測(cè)電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射模塊安裝在室內(nèi)機(jī)房中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換模塊安裝在大氣電場(chǎng)儀的戶外控制箱中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，所述電源為220V市電。【專利摘要】本技術(shù)公開了一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，激光發(fā)射模塊通過能量傳輸光纖和能量轉(zhuǎn)換模塊相連；激光發(fā)射模塊由電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖耦合器組成，安裝在室內(nèi)機(jī)房；能量轉(zhuǎn)換模塊由光電轉(zhuǎn)換器、功率檢測(cè)模塊組成，安本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于大氣電場(chǎng)儀的激光供能裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射模塊、能量傳輸光纖、能量轉(zhuǎn)換模塊，其中：所述激光發(fā)射模塊包括電源、激光器、驅(qū)動(dòng)電路、光纖耦合器，電源分別與激光器和驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路、激光器、光纖耦合器依次相連；所述能量轉(zhuǎn)換模塊包括光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器通過能量傳輸光纖與激光發(fā)射模塊中的光纖耦合器相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉佳，王強(qiáng)，梅建輝，鄭勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京信息工程大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32
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