光規(guī)律即狀態(tài)組合和時序組合，信號燈的發(fā)光顏色。
[0020]在圖1中，傳輸光纖(310)由光纖固定架(210)和光纖固定管(220)固定并對準(zhǔn)信號燈(I1)發(fā)光較強(qiáng)位置。傳輸光纖(310)另一端對準(zhǔn)對應(yīng)的光信號傳感器(520);若各光信號傳感器(520)前可加裝對應(yīng)的窄帶濾光片(410)，使只有對應(yīng)顏色即波長的光信號通過窄帶濾光片(410)到達(dá)各光信號傳感器(520)，實(shí)現(xiàn)對信號燈(110)顏色變化的狀態(tài)采集；傳輸光纖(310)將信號燈(110)的狀態(tài)以極低損耗方式傳送到光信號傳感器(520)。光信號傳感器(520)完成對接收到的光信號按信號燈(110)的特性進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作。光纖固定管(220)適當(dāng)彎曲以避免對信號燈(110)造成遮擋，由于傳輸光纖(310)纖芯細(xì)小且呈高透明特性，所以對現(xiàn)場視覺巡檢和監(jiān)控不造成遮擋和干擾。
[0021]在圖3中，在所示的流程圖中設(shè)備信號燈(110)的發(fā)光狀態(tài)由傳輸光纖(310)準(zhǔn)確無誤地傳送到光信號傳感器(520)中，由光信號傳感器(520)將進(jìn)行光電狀態(tài)轉(zhuǎn)換，再由光信號采集和處理模塊(530)進(jìn)行對信號狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)。處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)第一路到現(xiàn)場跟隨顯示模塊(550)對信號燈(110)進(jìn)行現(xiàn)場跟隨顯示，以便現(xiàn)場直觀判斷本發(fā)明系統(tǒng)工作是否正常，也可輔助現(xiàn)場視覺巡檢和監(jiān)控。處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)第二路到通信接口(540)，由通信接口(540)完成與上位機(jī)的通信。
[0022]在圖4中，在所示的系統(tǒng)圖中傳輸光纖(310)由光纖固定架(210)和光纖固定管(220)固定并對準(zhǔn)信號燈(110)發(fā)光較強(qiáng)位置。傳輸光纖(310)通過合理隱藏的路徑走向，最終對準(zhǔn)對應(yīng)的光信號傳感器(520)，從而將信號燈(110)的狀態(tài)以極低損耗方式傳送到光信號傳感器(520)。光信號傳感器(520)完成對接收到的光信號按信號燈(110)的特性進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作。再由光信號采集和處理模塊(530)進(jìn)行對信號狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)。處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)第一路到現(xiàn)場跟隨顯示模塊(550)對信號燈(110)進(jìn)行現(xiàn)場跟隨顯示，以便現(xiàn)場直觀判斷本發(fā)明系統(tǒng)工作是否正常，也可輔助現(xiàn)場視覺巡檢和監(jiān)控。處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)第二路到通信接口(540)，由通信接口(540)完成與上位機(jī)的通信。光纖固定管(220)適當(dāng)彎曲以避免對信號燈(110)造成遮擋，由于傳輸光纖(310)纖心細(xì)小且呈高透明特性，所以對現(xiàn)場視覺巡檢不造成遮擋和干擾。
[0023]在圖5中，在機(jī)架設(shè)備信號燈狀態(tài)采集的應(yīng)用實(shí)例示意圖中，傳輸光纖(310)由光纖固定架(210)和光纖固定管(220)固定并對準(zhǔn)機(jī)架設(shè)備的信號燈(110)發(fā)光較強(qiáng)位置。傳輸光纖(310)通過合理隱藏的路徑走向，最終進(jìn)入本發(fā)明系統(tǒng)-光信號采集器(500)中。由光信號采集器(500)中的各模塊完成對信號狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)及與上位機(jī)(600)進(jìn)行通信；現(xiàn)場跟隨顯示模塊(550)根據(jù)光信號數(shù)據(jù)同步模擬顯示被采集信號燈(110)的各種狀態(tài)。
[0024]在圖6中，在設(shè)備電子線路板信號燈狀態(tài)采集的應(yīng)用實(shí)例示意圖中，傳輸光纖(310)由光纖固定架(210)和光纖固定管(220)固定并對準(zhǔn)設(shè)備電子線路板的信號燈(110)發(fā)光較強(qiáng)位置。傳輸光纖(310)通過合理隱藏的路徑走向，最終進(jìn)入本發(fā)明系統(tǒng)-光信號采集器(500)中。由光信號采集器(500)中的各模塊完成對信號狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)及與上位機(jī)(600)進(jìn)行通信；現(xiàn)場跟隨顯示模塊(550)根據(jù)光信號數(shù)據(jù)同步模擬顯示被采集信號燈(110)的各種狀態(tài)。
[0025]首先，由于光信號傳感器(520)與信號燈(110) 對應(yīng)的，本發(fā)明米用高速單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)，加上光信號傳感器(520)為高可靠快速響應(yīng)器件，從而解決了精確且高速采集信號燈(110)狀態(tài)的問題；其次，由于傳輸光纖(310)纖芯固定時采取適當(dāng)彎曲以避免對信號燈(110)造成遮擋，加上傳輸光纖(310)纖芯透明且直徑很小幾乎不影響原信號燈(110)現(xiàn)場視覺巡查和監(jiān)控，從而解決了現(xiàn)場信號燈(110)視覺干擾的問題；再次，由于傳輸光纖(310)纖芯直徑很小，從而解決了高密度信號燈(110)的采集問題；最后，由于傳輸光纖(310)為石英、塑料和橡膠等非金屬材料制造而成，傳輸光纖(310)有效信號傳輸長度可以達(dá)到10m以上，從而完全可以避免包括光信號采集器(500)在內(nèi)的本發(fā)明系統(tǒng)對被采集設(shè)備造成電磁干擾，同時也可以實(shí)現(xiàn)對高濕、高溫、低溫、液體中、缺氧、腐蝕或有毒惡劣工作環(huán)境下的設(shè)備信號燈(110)狀態(tài)進(jìn)行采集。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無干擾光纖設(shè)備信號燈狀態(tài)識別、采集、傳輸?shù)难b置和方法，尤其是能在無視覺和電磁干擾的前提下對零星或高密集多個信號燈的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確高速的檢測分析，其特征是: 尤其是采用光纖進(jìn)行光信號傳輸； 光纖固定架和光纖固定管共同對傳輸光纖進(jìn)行固定； 纖芯端面打磨及纖芯熱彎曲工藝使采集點(diǎn)定點(diǎn)準(zhǔn)確和采集光方向定向準(zhǔn)確； 采用窄帶濾光片對信號燈顏色變化狀態(tài)的采集； 光信號采集和處理模塊對單個或多個信號燈復(fù)雜狀態(tài)的快速分析處理； 現(xiàn)場跟隨顯示模塊對被采集信號燈各狀態(tài)進(jìn)行跟隨顯示； 通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口將光信號采集和處理模塊的計(jì)算結(jié)果上傳到各系統(tǒng)的上位機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:由傳輸光纖完成光信號的傳輸，信號燈的光信號由傳輸光纖送至一對原設(shè)備系統(tǒng)無干擾的場合，傳輸光纖最大傳輸長度可超過10m ;以避免信號采集處理的電子設(shè)備對原設(shè)備造成電磁干擾，可以實(shí)現(xiàn)對高濕、高溫、低溫、液體中、缺氧、腐蝕或有毒惡劣工作環(huán)境下的設(shè)備信號燈狀態(tài)進(jìn)行采集。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:光纖固定架和光纖固定管共同對傳輸光纖進(jìn)行固定，光纖固定管適當(dāng)彎曲方式固定傳輸光纖及其纖芯，以避免對信號燈造成視覺遮擋，傳輸光纖纖芯細(xì)小且呈高透明特性，對現(xiàn)場設(shè)備視覺巡檢不造成遮擋和干擾。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:傳輸光纖各自的纖芯與信號燈一一對應(yīng)，其纖芯端面進(jìn)行適當(dāng)打磨后即可使纖芯對定向光信號進(jìn)行采集，通過纖芯熱彎曲工藝將纖芯前端進(jìn)行適當(dāng)彎曲，其最長彎曲長度可超過5cm，從而避免在信號燈高密集場合中鄰近信號燈的光干擾。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:傳輸光纖多個纖芯可同時對準(zhǔn)一個顏色變化的信號燈進(jìn)行光信號的顏色狀態(tài)采集，傳感器組中各光信號傳感器前可加裝對應(yīng)的窄帶濾光片，使只有對應(yīng)顏色即波長的光信號通過窄帶濾光片到達(dá)各光信號傳感器，要采集信號燈幾種顏色狀態(tài)就用相應(yīng)數(shù)量纖芯進(jìn)行采集，同時傳到相應(yīng)數(shù)量的光信號傳感器中，來實(shí)現(xiàn)對信號燈顏色變化的狀態(tài)采集。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:光信號采集和處理模塊采用高速單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)，光信號傳感器采用高可靠快速響應(yīng)器件設(shè)計(jì)，從而本發(fā)明系統(tǒng)可以精確且高速采集信號燈的各種狀態(tài)；高速運(yùn)行的光信號采集和處理模塊對信號燈各種狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)；可處理信號燈狀態(tài)有:信號燈的亮和滅，信號燈的發(fā)光強(qiáng)弱，單個或多個信號燈的發(fā)光規(guī)律即狀態(tài)組合和時序組合，信號燈的發(fā)光顏色。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:現(xiàn)場跟隨顯示模塊根據(jù)光信號采集和處理模塊對信號燈各種狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)的信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)，同步模擬顯示被采集信號燈的各種狀態(tài)，由此在現(xiàn)場即可對本發(fā)明系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行直觀的判斷，也可根據(jù)模擬顯示來對現(xiàn)場關(guān)鍵信號燈進(jìn)行及時全面的監(jiān)控。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，其特征是:采用標(biāo)準(zhǔn)通信接口將光信號采集和處理模塊對信號燈各種狀態(tài)進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)的信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)果上傳到各系統(tǒng)的上位機(jī)，提供給各系統(tǒng)做遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動控制、智能控制、智慧系統(tǒng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無干擾光纖信號燈狀態(tài)采集系統(tǒng)和方法，用于同時采集電子電氣設(shè)備上多個信號燈狀態(tài)。包含：傳輸光纖、光傳感器、光纖固定架、光信號采集和處理模塊、通信接口。傳輸光纖的每一芯緊貼并對準(zhǔn)設(shè)備的每一個信號燈，將信號燈的光狀態(tài)傳輸?shù)綄?yīng)光傳感器，光纖固定架將每一芯光纖進(jìn)行可靠定位，每一個光傳感器將對應(yīng)光纖傳來的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，光信號采集和處理模塊對各路信號狀態(tài)分析處理、統(tǒng)計(jì)并存儲信號燈狀態(tài)數(shù)據(jù)，通信接口完成與上位機(jī)的通信。由于光纖不遮擋指示燈，由此，在不影響設(shè)備現(xiàn)場視覺監(jiān)控的同時實(shí)時精準(zhǔn)地檢測設(shè)備信號燈的狀態(tài)，進(jìn)而確保電子電氣設(shè)備與本發(fā)明設(shè)備系統(tǒng)不產(chǎn)生電磁干擾。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN105137927
【申請?zhí)枴緾N201510458046
【發(fā)明人】王云麗
【申請人】王云麗
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月30日