具有双向可扩展性的混合式双层光纤智能传感网

摘要

具有双向可扩展性的混合式双层光纤智能传感网，该传感网分为终端节点层和传感网络层双层结构。终端节点层产生调制信号，生成光谱，将光谱进行波长转换并拓宽，对光码分多址信号进行解码，解调并实时显示。传感网络层包含n个传感网络子层，进行光码分多址编码并回传给波长路由器，再传给接收器。子层中分立式和分布式传感单元或传感器混合组网。纵向上，增加波长路由器，扩展子层数目；横向上，子层中传感单元或传感器选择多种拓扑结构，实现传感单元或传感器数目扩展，具有双向扩展性。混合式双层网络协同工作，在计算机上实时显示解调信息。设置某一阈值，解调值达到阈值就会报警，并可连接到其它终端设备，提醒工作人员排除隐患，防患于未然。

主权项

具有双向可扩展性的混合式双层光纤智能传感网，其特征在于将整个智能传感网分为终端节点层和传感网络层双层结构；终端节点层包括计算机、调制模块、光源模块、波长转换模块包括向上波长转换器和向下波长转换器、波分复用模块包括两个波分复用器、接收模块、解码器模块和解调模块；主要作用是产生调制信号，生成光谱信号，将光谱信号进行波长转换，经由波分复用将光谱拓宽，对光码分多址信号进行解码，解调信号并实时显示；传感网络层包含n个传感网络子层，n为≥2的任意整数，根据网络需要自行取值，每一个传感网络子层都有一个固定的波长路由器，接收终端节点层传送来的波长信号，并传送给所在传感网络子层的传感单元或者传感器；所述的传感单元是指分布式传感单元，分布式传感单元中包括单一的传感器，也包括下一级分布式传感单元，如此递进；传感网络层的主要作用是感应物理量，化学量和生物量，进行光码分多址的编码并回传给波长路由器，再由波长路由器传输给终端节点层的接收模块；每一个传感网络子层中每一级传感单元或者传感器的代号由本层的波长路由器代号和数字进行标识，不同级数用不同位数的数字标识，即波长路由器字母代号+第一级数字+第二级数字...如此递进；所述终端节点层中的计算机通过控制调制模块来控制光源模块输出激光，输出的激光经过向上波长转换器和向下波长转换器的波长转换后，与光源模块本身的光谱经第一波分复用器进行波分复用，复用后光谱大大展宽，波分复用后的光谱传送到传感网络层中的n个波长路由器，再由n个波长路由器分别传送到n个传感网络子层中各个不同的传感器或传感单元，然后再由接收模块接受来自传感网络层中的n个传感网络子层的传感信号，第二波分复用器将各路传感信号进行波分复用，并将复用后的信号传送给解码器，进行正交互相关解码，经过解码后的信号送至解调模块，解调出各个传感单元或者传感器的位置及测量信息，再传送到计算机，实时显示各个传感单元或传感器的位置和测量的物理量、化学量和生物量信息，在某一测量信息超过设定阈值时发出提醒或警告，并且通过网络连接到其他终端设备，以便工作人员排除隐患，防患于未然。