一种能信共传光纤的激光供能方法及其系统与流程

技术特征：
1.一种能信共传光纤的激光供能方法，应用于能信共传光纤的激光供能系统，所述系统包括变电站侧、杆塔侧，所述变电站侧设有激光光源，所述杆塔侧设有与所述激光光源光纤连接的分光器、以及多个传感器节点，所述传感器节点设有与所述分光器光纤连接的波分复用器、光电池和杆塔侧光通信模块，以及节点中央处理芯片，其特征在于，所述方法包括：将在所述变电站侧、所述杆塔侧、以及在所述变电站侧与所述杆塔侧之间的光纤设置成激光能量信号与信息通信信号共纤，且所述激光能量信号的能量光中心波长在1400纳米以上且大于所述信息通信信号的信息光中心波长；将与所述光电池并联连接超级电容和节点传感器，所述节点传感器与所述杆塔侧光通信模块电性连接在所述节点中央处理芯片上；将所述分光器分成的激光能量信号和信息通信信号经过光纤传输至所述波分复用器；由所述波分复用器区分激光能量信号和信息通信信号分别传输至所述光电池和所述杆塔侧光通信模块；由所述光电池将激光能量信号的光能量转换成电能量输入至所述超级电容；由所述超级电容间歇式供电至所述传感器节点。2.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于：所述方法进一步包括：由所述光电池将光纤中激光能量信号转换成电能量输出给所述超级电容，当所述超级电容处在充电状态时，与所述超级电容并联的节点传感器处于低功耗模式，由所述光电池转换成的电能量传输并存储至超级电容中，所述节点传感器在低功耗模式下每隔预定时间唤醒所述节点中央处理芯片监测所述超级电容引脚两端的电压大小，当监测到所述超级电容两端电压达到放电阈值后，所述超级电容处于放电状态，此时所述传感器节点处于运行模式，所述节点传感器从所述超级电容和所述光电池中同时获取能量，当完成所述运行模式后，所述传感器节点处于低功耗模式，所述超级电容开始充电。3.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点安装有多种微瓦量级功耗传感器和/或毫瓦量级功耗传感器。4.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器中一种或多种传感器。5.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，在每个所述传感器节点安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器、摄像头或图像传感器中一种或多种传感器。6.根据权利要求1所述的能信共传光纤的激光供能方法，其特征在于，所述光电池采用与ingaas晶格匹配的inp材料制备；其中，所述inp材料对所述能量光中心波长在1400纳米以上波段的激光全透过。7.一种采用如权利要求1所述方法的能信共传光纤的激光供能系统，所述系统包括变电站侧、杆塔侧，所述变电站侧设有激光光源，所述杆塔侧设有与所述激光光源光纤连接的分光器、以及多个传感器节点，所述传感器节点设有与所述分光器光纤连接的波分复用器、光电池和杆塔侧光通信模块，以及节点中央处理芯片，其特征在于，在所述变电站侧、所述
杆塔侧、以及在所述变电站侧与所述杆塔侧之间的光纤设置成激光能量信号与信息通信信号共纤，且所述激光能量信号的能量光中心波长在1400纳米以上且大于所述信息通信信号的信息光中心波长，以及与所述光电池并联连接超级电容和节点传感器，所述节点传感器与杆塔侧光通信模块电性连接在所述节点中央处理芯片上。8.根据权利要求7所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，在所述传感器节点处通过分析光纤中的数据处理来获得传感信号。9.根据权利要求7所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，所述光电池采用与ingaas晶格匹配的inp材料制备；其中，所述inp材料对所述能量光中心波长在1400纳米以上波段的激光全透过。10.根据权利要求7所述的能信共传光纤的激光供能系统，其特征在于，在每个所述传感器节点安装有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光强传感器、风速传感器、摄像头或图像传感器中一种或多种传感器。

技术总结
本发明提供了一种能信共传光纤的激光供能方法及其系统，该方法包括将在变电站侧、杆塔侧、以及在变电站侧与杆塔侧之间的光纤设置成激光能量信号与信息通信信号共纤；将与光电池并联连接超级电容和节点传感器，节点传感器与杆塔侧光通信模块电性连接在节点中央处理芯片上；将分光器分成的激光能量信号和信息通信信号经过光纤传输至波分复用器；由波分复用器区分激光能量信号和信息通信信号分别传输至光电池和杆塔侧光通信模块；由光电池将激光能量信号的光能量转换成电能量输入至超级电容。通过本申请，解决现有光纤能信共传中传输给用电侧的能量不满足用电侧用电需求的问题。给用电侧的能量不满足用电侧用电需求的问题。给用电侧的能量不满足用电侧用电需求的问题。


技术研发人员：肖子洋 张治国 顾雪亮 李月梅 李路明 梁良 王华 李健 吴志平 谭如超 周洋 杨涛
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 北京邮电大学
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/1/21