JP7836562B2 - Contact information transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、屋外等に置かれた端末装置で出力される接点情報を光信号に変換して屋内等の離れた場所に設置された端末装置まで伝送する接点情報伝送システムに関する。 This invention relates to a contact information transmission system that converts contact information output from a terminal device located outdoors into an optical signal and transmits it to a terminal device installed in a remote location, such as indoors.
屋外の商用受電引込柱の気中負荷開閉器、すなわちＰＡＳ（Ｐｏｌｅ ｍｏｕｎｔｅｄ Ａｉｒ Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｓｗｉｔｃｈ）と、それに付属するＳＯＧ（Ｓｔｒａｇｅ Ｏｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔ Ｇｒｏｕｎｄ）動作の制御を行うＳＯＧ制御装置は事業所等の需要者側と電力会社との境界に設置され、事業所内で短絡事故や地絡事故が発生した場合の他への波及事故を防ぐために使用されている。例えば、事業所内で短絡、過電流事故が発生した場合、ＰＡＳはこれを検知して開閉器を自動的にロックし、電力会社側の遮断機により電力の供給を一時的に遮断後、ＰＡＳが開閉器を動作させる、等の動作を行う。このような事故の場合、ＳＯＧ制御装置は警報を出力するため接点情報を出力し、その接点情報は事業所内の端末装置に送られ事故対応等の制御に使用される。しかし、落雷等が発生した場合、事業所内の端末装置に取り込まれる接点情報にサージ電圧やサージ電流が含まれると、その端末装置に接続される制御機器の誤動作や故障の発生を招くことになる。 The air-mounted load switch (PAS), or Pole-mounted Air-Insulated Switch, on the outdoor commercial power receiving pole, and its associated SOG (Storage Overcurrent Ground) control device, are installed at the boundary between the customer side (such as a business premises) and the power company. They are used to prevent cascading accidents in the event of a short-circuit or ground fault within the business premises. For example, if a short-circuit or overcurrent occurs within the business premises, the PAS detects this and automatically locks the switch. After the power company's circuit breaker temporarily cuts off the power supply, the PAS operates the switch. In such an accident, the SOG control device outputs contact information to issue an alarm, and this contact information is sent to terminal equipment within the business premises for control purposes such as accident response. However, if a lightning strike occurs and surge voltages or surge currents are included in the contact information received by the terminal equipment within the business premises, it can lead to malfunctions or failures of the control equipment connected to that terminal equipment.
一般的に、電磁障害や落雷等に対応するため、情報の伝達に光信号を用いることが行われ、接点情報の伝送に対しても光信号が用いられている。特許文献１及び特許文献２にはリレー等の接点信号を光信号に変換して伝送する装置が記載されている。 Generally, optical signals are used for information transmission to mitigate electromagnetic interference, lightning strikes, and other threats, and are also used for transmitting contact information. Patent documents 1 and 2 describe devices that convert and transmit contact signals from relays and other devices into optical signals.
ＳＯＧ制御装置のように離れた場所に設置された端末装置に接点情報を伝送する場合、電気ケーブルを使用して伝送するよりも光ファイバを使用して光信号に変換して伝送する方が落雷等の障害に対する耐性は高い。一般的に、接点情報を光信号に変換するためには光信号を発生するための電力が必要であり、従来の伝送装置では、その電力はその端末内の電源から供給されている。しかし、落雷等の大きな電磁障害が発生した場合、それに伴ったサージ電圧が電源から光信号の発生部に侵入し、その正常な動作を妨げてしまうと共に、電源を破壊してしまう恐れがある。特に異常時の対応を行うＳＯＧ制御装置等においては、常に遅滞なく誤りのない正しい接点情報を、事業所内や局内などの端末に伝送することが不可欠である。 When transmitting contact information to terminal devices installed in remote locations, such as SOG control devices, transmitting the information via optical fiber, converting it to an optical signal, offers greater resistance to lightning strikes and other disruptions than transmitting it via electrical cables. Generally, converting contact information to an optical signal requires power to generate the optical signal, and in conventional transmission devices, this power is supplied from the terminal's internal power supply. However, in the event of a major electromagnetic disturbance such as a lightning strike, the resulting surge voltage can enter the optical signal generation section from the power supply, disrupting its normal operation and potentially damaging the power supply. Especially in SOG control devices that handle abnormal situations, it is essential to always transmit accurate and error-free contact information to terminals within the business premises or central office without delay.
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決し、落雷等の電磁障害に対しても安定して動作し接点情報の伝送を可能とする接点情報伝送システムを提供することにある。 Therefore, the objective of the present invention is to solve the above problems and provide a contact information transmission system that operates stably even in the event of electromagnetic interference such as lightning strikes, and enables the transmission of contact information.
上記課題を解決するため、第１の観点では、本発明による接点情報伝送システムは、接点の開放又は短絡の第１の接点情報を出力する第１の接点情報出力部を有する第１の端末装置と、前記第１の端末装置より伝送された前記第１の接点情報に基づいて第２の接点情報を出力する第２の接点情報出力部を有する第２の端末装置を備えた伝送システムにおいて、前記第１の端末装置は前記第１の接点情報を光信号に変換して出力する光信号変換部を備え、前記光信号は、光ファイバにより前記第２の端末装置に伝送され、電気信号に変換されて前記第２の接点情報出力部に入力され、前記第２の端末装置より前記第１の端末装置に光ファイバを通して給電用の光波を送り、該給電用の光波の光エネルギーにより、前記光信号変換部を駆動するための電力が給電されることを特徴とする。 To solve the above problems, in a first aspect, the contact information transmission system according to the present invention comprises a first terminal device having a first contact information output unit that outputs first contact information indicating the opening or short-circuiting of a contact, and a second terminal device having a second contact information output unit that outputs second contact information based on the first contact information transmitted from the first terminal device. The transmission system is characterized in that the first terminal device includes an optical signal conversion unit that converts the first contact information into an optical signal and outputs it, the optical signal is transmitted to the second terminal device via an optical fiber, converted into an electrical signal and input to the second contact information output unit, and a power supply optical wave is sent from the second terminal device to the first terminal device via an optical fiber, and power is supplied to drive the optical signal conversion unit by the optical energy of the power supply optical wave.
上記のように、本発明においては、接点情報を光信号に変換するための光信号変換部の電力を第１の端末装置内の電源ではなく、光ファイバを通して第２の端末装置より送られた光波の光エネルギーより得ている。このため、光信号変換部は電源から完全に分離され、従来の装置のように、落雷等の大きな電磁障害が発生した場合、それに伴ったサージ電圧が電源から光信号変換部に侵入することを防ぐことができる。これにより光信号変換部の安定な動作が確保され、第２の端末装置への接点情報の誤動作のない伝送が可能となる。さらに、単なる電池や太陽電池、及びそれらを組み合わせた電源を光信号変換部の電源として用いる場合と比べても、充電量の監視や電池の交換が必要ないこと、及び天候に左右されることがない点でも、安定した動作が可能である。また、光ファイバを接点情報の伝送路としているので、落雷等により第１の端末装置に到達したサージ電圧が第２の端末装置に伝搬して第２の端末装置が破壊されることを防ぐことができる。 As described above, in this invention, the power for the optical signal conversion unit, which converts contact information into optical signals, is obtained not from the power supply within the first terminal device, but from the optical energy of light waves sent from the second terminal device via an optical fiber. Therefore, the optical signal conversion unit is completely isolated from the power supply, preventing surge voltages from entering the optical signal conversion unit from the power supply in the event of a major electromagnetic disturbance such as a lightning strike, as is the case with conventional devices. This ensures stable operation of the optical signal conversion unit and enables the transmission of contact information to the second terminal device without malfunction. Furthermore, compared to cases where a simple battery, solar cell, or a combination thereof is used as the power supply for the optical signal conversion unit, stable operation is possible because there is no need to monitor the charge level or replace the battery, and it is not affected by weather conditions. Also, because an optical fiber is used as the transmission path for contact information, it is possible to prevent surge voltages reaching the first terminal device due to lightning strikes, etc., from propagating to the second terminal device and damaging it.
ここで、第２の端末装置に設置する給電用の光波の光源としては、半導体レーザや発光ダイオード等を使用でき、第１の端末装置に設置したフォトダイオード等の受光素子でその光波を受光して、光信号変換部に必要とされる電圧や電流を発生可能な波長及び強度の光波を出力できればよい。例えば、通常の光通信に使用される光源等から選択して使用可能である。 Here, the light source for power supply installed in the second terminal device can be a semiconductor laser, light-emitting diode, or the like. The photodetector, such as a photodiode, installed in the first terminal device receives the light wave, and the device should be able to output a light wave of a wavelength and intensity capable of generating the voltage and current required by the optical signal conversion unit. For example, it can be selected from light sources commonly used in optical communication.
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点の接点情報伝送システムにおいて、前記光信号変換部は、発光ダイオード又は半導体レーザを備え、その駆動電流の制御により前記光信号を発生して出力することを特徴とする。本観点の発明は光信号の発生手段として最も一般的な発光ダイオード又は半導体レーザの駆動電流の制御により光信号を発生するものである。最も簡単には接点情報の接点の開放／短絡に応じて上記駆動電流のＯＮ／ＯＦＦ制御を行って光信号を作成する方法があり、接点情報を電気信号に変換し、接点情報の開放／短絡に応じたデジタル又はアナログの光信号を作成する方法等、様々な手段が可能である。光信号発生用の発光ダイオードや半導体レーザは一般的な光通信用の光源が使用可能である。 In a second aspect, the present invention is characterized in that, in the contact information transmission system of the first aspect, the optical signal conversion unit comprises a light-emitting diode or a semiconductor laser, and generates and outputs the optical signal by controlling its drive current. The invention in this aspect generates the optical signal by controlling the drive current of a light-emitting diode or semiconductor laser, which are the most common means of generating an optical signal. The simplest method is to create an optical signal by controlling the ON/OFF state of the drive current in response to the opening/short circuit of the contact information. Various methods are possible, such as converting the contact information into an electrical signal and creating a digital or analog optical signal corresponding to the opening/short circuit of the contact information. Light-emitting diodes or semiconductor lasers commonly used for optical communication can be used for generating the optical signal.
第３の観点では、本発明は、前記第１の観点の接点情報伝送システムにおいて、前記光信号変換器は、電気信号により光路の透過又は遮断を行う光スイッチを備え、前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた光波を前記光スイッチの制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする。本観点の発明は、接点情報を電気信号に変換し、その電気信号により光スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものである。さらに、本観点の発明では、光信号用の光波の光源は第２の端末装置に設置し、第２の端末装置より光ファイバを通して送られた光波を光スイッチの制御によりＯＮ／ＯＦＦ制御を行って光信号を作成する。これにより、光信号変換部に必要な電力を小さくすることができる。ここで、光スイッチとしては、光導波路型、メカニカルな機構を用いた方式、ＭＥＭＳ型、等様々な方式のデバイスを用いることができる。第２の端末装置に設置される光信号発生用の光源は、発光ダイオードや半導体レーザ等の一般的な光通信用の光源が使用可能である。 In a third aspect, the present invention, in the contact information transmission system of the first aspect, is characterized in that the optical signal converter includes an optical switch that transmits or blocks the optical path by an electrical signal, and converts the optical wave sent from the second terminal device through an optical fiber into an optical signal by controlling the optical switch and outputs it. The invention in this aspect converts contact information into an electrical signal and uses that electrical signal to control the ON/OFF state of the optical switch. Furthermore, in the invention in this aspect, the light source for the optical signal is installed in the second terminal device, and the optical wave sent from the second terminal device through an optical fiber is controlled ON/OFF by the optical switch to create an optical signal. This reduces the power required for the optical signal conversion unit. Here, various types of devices can be used as the optical switch, such as optical waveguide type, mechanical mechanism type, MEMS type, etc. The light source for generating the optical signal installed in the second terminal device can be a general optical communication light source such as a light-emitting diode or semiconductor laser.
第４の観点では、本発明は、前記第１の観点の接点情報伝送システムにおいて、前記光信号変換器は、電気信号により光波の透過減衰量を制御する可変光減衰器を備え、前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた光波を前記可変光減衰器の制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする。本観点の発明は、接点情報を電気信号に変換し、その電気信号により可変光減衰器の制御を行うものである。本観点の発明においても、光信号用の光波の光源は第２の端末装置に設置し、第２の端末装置より光ファイバを通して送られた光波を可変光減衰器の制御により透過減衰量の制御を行って光信号を作成する。これにより、光信号変換部に必要な電力を小さくすることができる。ここで、可変光減衰器としては、光導波路型、メカニカルな機構を用いた方式、ＭＥＭＳ型、等様々な方式のデバイスを用いることができる。第２の端末装置に設置される光信号発生用の光源は、発光ダイオードや半導体レーザ等の一般的な光通信用の光源が使用可能である。 In a fourth aspect, the present invention, in the contact information transmission system of the first aspect, is characterized in that the optical signal converter includes a variable optical attenuator that controls the transmission attenuation of an optical wave by an electrical signal, and converts an optical wave sent from the second terminal device through an optical fiber into an optical signal by controlling the variable optical attenuator and outputs it. The invention in this aspect converts contact information into an electrical signal and controls the variable optical attenuator by that electrical signal. In this aspect as well, the light source for the optical signal is installed in the second terminal device, and the optical wave sent from the second terminal device through an optical fiber is converted into an optical signal by controlling the transmission attenuation of the optical wave by controlling the variable optical attenuator. This reduces the power required for the optical signal conversion unit. Here, various types of devices can be used as the variable optical attenuator, such as optical waveguide type, mechanical mechanism type, MEMS type, etc. The light source for generating the optical signal installed in the second terminal device can be a general optical communication light source such as a light-emitting diode or semiconductor laser.
第５の観点では、本発明は、前記第３の観点の接点情報伝送システムにおいて、前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた前記給電用の光波の一部を分岐して前記光スイッチの制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする。本観点の発明は、光信号変換部において光信号を生成する場合に、給電用の光波の一部を分岐して使用する。これにより、第２の端末装置において光信号発生用の光源を設置する必要がないこと、及び第２の端末装置より光信号用の光波を送る光ファイバを設置する必要がないことから、システムの簡易化、低コスト化が可能となる。給電用の光波の一部を分岐する方法としては、光ファイバ型の分岐器、レンズや半透過ミラー、プリズムなどを用いたマイクロオプティックス型の分岐器等を用いることができる。分岐比は給電用の光波に必要な強度等に基づいて設計すればよい。 In a fifth aspect, the present invention is characterized in that, in the contact information transmission system of the third aspect, a portion of the power supply light wave transmitted from the second terminal device through an optical fiber is branched and converted into an optical signal by controlling the optical switch and output. In this aspect, when generating an optical signal in the optical signal conversion unit, a portion of the power supply light wave is branched and used. This eliminates the need to install a light source for generating the optical signal in the second terminal device, and eliminates the need to install an optical fiber for transmitting the optical signal light wave from the second terminal device, thus simplifying and reducing the cost of the system. As a method for branching a portion of the power supply light wave, optical fiber branchers, micro-optics branchers using lenses, semi-transparent mirrors, prisms, etc., can be used. The branching ratio should be designed based on the required intensity of the power supply light wave.
第６の観点では、本発明は、前記第４の観点の接点情報伝送システムにおいて、前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた給電用の光波の一部を分岐して前記可変光減衰器の制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする。本観点の発明においても、光信号変換部において光信号を生成する場合に給電用の光波の一部を分岐して使用することにより、光信号発生用の光源や光信号用の光波を送る光ファイバを不要とし、システムの簡易化、低コスト化が可能となる。 In a sixth aspect, the present invention is characterized in that, in the contact information transmission system of the fourth aspect, a portion of the power supply light wave transmitted from the second terminal device through the optical fiber is branched and converted into the optical signal by controlling the variable optical attenuator and output. In this aspect of the invention as well, by branching and using a portion of the power supply light wave when generating the optical signal in the optical signal conversion unit, the light source for generating the optical signal and the optical fiber for transmitting the optical signal light wave are eliminated, enabling system simplification and cost reduction.
上記のように、本発明により、落雷等の電磁障害に対しても安定して動作し接点情報の伝送を可能とする接点情報伝送システムが得られる。 As described above, the present invention provides a contact information transmission system that operates stably even in the event of electromagnetic interference such as lightning strikes, and enables the transmission of contact information.
以下、図面を参照して本発明の接点情報伝送システムを実施例により詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複した説明を省略する。 The contact information transmission system of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the description of the drawings, identical elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図１は本発明の実施例１に係る接点情報伝送システムを用いた電源供給システムの一例を示すブロック構成図である。図１において、本実施例の接点情報伝送システムは、
第１の端末装置であるＳＯＧ制御装置１０と、第２の端末装置である局内端末装置２０とを備え、ＳＯＧ制御装置１０は第１の接点情報１１を出力する第１の接点情報出力部１２を有し、局内端末装置２０は、ＳＯＧ制御装置１０より伝送された第１の接点情報に基づいて第２の接点情報２１を出力する第２の接点情報出力部２２を有している。ＳＯＧ制御装置１０は、第１の接点情報１１を光信号１３に変換して出力する光信号変換部１４を備え、光信号１３は、光ファイバ１５により局内端末装置２０に伝送される。局内端末装置２０においては、光信号１３は、光受信部２４により電気信号２６に変換され第２の接点情報出力部２２に入力される。第２の接点情報出力部２２においては、電気信号２６に含まれる第１の接点情報に基づいて第２の接点情報２１が出力される。さらに、本実施例においては、局内端末装置２０は給電用光源２７を有し、給電用光源２７より光ファイバ２５を通して給電用の光波２３をＳＯＧ制御装置１０に送る。ＳＯＧ制御装置１０は受光素子１６を備え、給電用の光波２３を受光して電流又は電圧を発生させ、給電用の光波２３の光エネルギーにより、光信号変換部１４を駆動するための電力を得ている。すなわち、局内端末装置２０からの光給電により電力を得ている。
Figure 1 is a block diagram showing an example of a power supply system using the contact information transmission system according to Embodiment 1 of the present invention. In Figure 1, the contact information transmission system of this embodiment is
The system comprises a first terminal device, an SOG control device 10, and a second terminal device, an in-station terminal device 20. The SOG control device 10 has a first contact information output unit 12 that outputs first contact information 11, and the in-station terminal device 20 has a second contact information output unit 22 that outputs second contact information 21 based on the first contact information transmitted from the SOG control device 10. The SOG control device 10 includes an optical signal conversion unit 14 that converts the first contact information 11 into an optical signal 13 and outputs it, and the optical signal 13 is transmitted to the in-station terminal device 20 via an optical fiber 15. In the in-station terminal device 20, the optical signal 13 is converted into an electrical signal 26 by an optical receiving unit 24 and input to the second contact information output unit 22. In the second contact information output unit 22, the second contact information 21 is output based on the first contact information contained in the electrical signal 26. Furthermore, in this embodiment, the in-station terminal device 20 has a power supply light source 27, which sends power supply light waves 23 to the SOG control device 10 through an optical fiber 25. The SOG control device 10 is equipped with a light receiving element 16, which receives the power supply light waves 23 to generate a current or voltage, and obtains power to drive the optical signal conversion unit 14 using the light energy of the power supply light waves 23. In other words, it obtains power through optical power supply from the in-station terminal device 20.
図１において、ＳＯＧ制御装置１０は、事業所等の需要者側の電力線２と電力供給を行う電力会社側の電力線３との境界に設置された気中負荷開閉器（ＰＡＳ）１に付随して設置され、ＳＯＧ動作の制御を行う。事業所内で短絡、過電流事故が発生した場合、ＰＡＳ１はこれを検知して開閉器を自動的にロックし、電力会社側の遮断機により電力の供給を一時的に遮断後、ＰＡＳ１が開閉器を動作させる。このような事故の場合、ＳＯＧ制御装置１０はＰＡＳ１からのセンサ情報４により警報を出力するため第１の接点情報１１を出力する。本実施例においては、その第１の接点情報１１は光信号１３に変換されて光ファイバ１５により事業所内の局内端末装置２０に送られ、そこから第２の接点情報２１が電源制御装置５に送られて事故対応等の制御に使用される。 In Figure 1, the SOG control device 10 is installed in conjunction with the air-insulated load switch (PAS) 1, which is located at the boundary between the power line 2 on the customer side (such as a business premises) and the power line 3 on the power company side that supplies power. It controls the operation of the SOG. If a short circuit or overcurrent fault occurs within the business premises, the PAS 1 detects this and automatically locks the switch. After the power company's circuit breaker temporarily cuts off the power supply, the PAS 1 operates the switch. In such a case, the SOG control device 10 outputs a first contact information 11 to issue an alarm based on sensor information 4 from the PAS 1. In this embodiment, the first contact information 11 is converted into an optical signal 13 and sent via an optical fiber 15 to the central office terminal device 20 within the business premises. From there, second contact information 21 is sent to the power control device 5 and used for fault response and other control operations.
このように、光ファイバ１５を接点情報の伝送路としているので、落雷等によりＳＯＧ制御装置１０に到達したサージ電圧が局内端末装置２０に伝搬して局内端末装置２０が破壊されることを防ぐことができる。さらに、光信号変換部１４の電力をＳＯＧ制御装置１０内の電源ではなく、光ファイバ２５を通して局内端末装置２０より送られた給電用の光波２３の光エネルギーより得ているため、光信号変換部１４は電源から完全に分離され、落雷等の大きな電磁障害が発生した場合、それに伴ったサージ電圧が電源から光信号変換部１４に侵入することを防ぐことができる。これにより光信号変換部１４の安定な動作が確保され、局内端末装置２０への接点情報の誤動作のない伝送が可能となる。 In this way, since the optical fiber 15 is used as the transmission path for contact information, it is possible to prevent surge voltages reaching the SOG control device 10 due to lightning strikes, etc., from propagating to the in-station terminal device 20 and damaging it. Furthermore, since the power for the optical signal conversion unit 14 is obtained not from the power supply within the SOG control device 10, but from the optical energy of the power supply light wave 23 sent from the in-station terminal device 20 via the optical fiber 25, the optical signal conversion unit 14 is completely isolated from the power supply. In the event of a major electromagnetic disturbance such as a lightning strike, it is possible to prevent the resulting surge voltage from entering the optical signal conversion unit 14 from the power supply. This ensures stable operation of the optical signal conversion unit 14 and enables the transmission of contact information to the in-station terminal device 20 without malfunction.
図２は、本実施例の光信号変換部、光受信部及び光給電の構成の一例を示すブロック構成図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ、ＳＯＧ制御装置１０及び局内端末装置２０内の構成を示す。図２（ａ）において、光信号変換部１４は、発光ダイオード１７を備え、第１の接点情報出力部１２からの第１の接点情報１１に基づいて駆動回路１８により発光ダイオード１７の駆動電流を制御し、光信号１３を発生する。また、受光素子１６により給電用の光波２３を受光して電流又は電圧を発生させ、駆動回路１８を駆動するための電力を得ている。図２（ｂ）において、局内端末装置２０には、給電用光源として給電用半導体レーザ２７ａを備え、その出力光が給電用の光波２３として光ファイバ２５に入力される。また、光受信部２４はＯ／Ｅ変換器２８と信号処理回路２９を備え、光信号１３はＯ／Ｅ変換器２８で電気信号に変換され、信号処理回路２９を経由して第１の接点情報１１を含む電気信号２６が第２の接点情報出力部２２に入力される。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the optical signal conversion unit, optical receiving unit, and optical power supply in this embodiment. Figures 2(a) and 2(b) show the configurations within the SOG control device 10 and the in-station terminal device 20, respectively. In Figure 2(a), the optical signal conversion unit 14 is equipped with a light-emitting diode 17, and the drive circuit 18 controls the drive current of the light-emitting diode 17 based on the first contact information 11 from the first contact information output unit 12, thereby generating an optical signal 13. In addition, the light-receiving element 16 receives the light wave 23 for power supply and generates a current or voltage to obtain power to drive the drive circuit 18. In Figure 2(b), the in-station terminal device 20 is equipped with a power-supplying semiconductor laser 27a as a power-supplying light source, and its output light is input to the optical fiber 25 as the light wave 23 for power supply. Furthermore, the optical receiving unit 24 includes an O/E converter 28 and a signal processing circuit 29. The optical signal 13 is converted into an electrical signal by the O/E converter 28, and the electrical signal 26, including the first contact information 11, is input to the second contact information output unit 22 via the signal processing circuit 29.
図３は本発明の実施例２に係る接点情報伝送システムの光信号変換部、光受信部及び光給電の構成の一例を示すブロック構成図である。図示は省略するが、本実施例は実施例１と同様に、第１の端末装置であるＳＯＧ制御装置と、第２の端末装置である局内端末装置を備え、それらの基本的な構成と機能は実施例１と同様である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ、ＳＯＧ制御装置及び局内端末装置内の構成を示す。図３（ａ）において、光信号変換部３０は光スイッチ３１と制御回路３２とを備え、局内端末装置より光ファイバ３５を通して送られた光信号用の光波３４を光スイッチ３１の制御により光信号３６に変換して出力する。光スイッチは電気信号により光路の透過（ＯＮ）又は遮断（ＯＦＦ）を行うデバイスであり、第１の接点情報出力部１２からの第１の接点情報１１に基づいて制御回路３２によりＯＮ、ＯＦＦを制御し、光信号３６を出力する。光信号３６は光ファイバ３７に入力され局内端末装置に送られる。また、受光素子１６により給電用の光波２３を受光して電流又は電圧を発生させ、制御回路３２を駆動するための電力を得ている。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the optical signal conversion unit, optical receiving unit, and optical power supply system of a contact information transmission system according to Embodiment 2 of the present invention. Although not shown in the illustration, this embodiment, like Embodiment 1, includes an SOG control device, which is a first terminal device, and an in-station terminal device, which is a second terminal device, and their basic configurations and functions are the same as in Embodiment 1. Figures 3(a) and 3(b) show the configurations inside the SOG control device and the in-station terminal device, respectively. In Figure 3(a), the optical signal conversion unit 30 includes an optical switch 31 and a control circuit 32, and converts the optical wave 34 for the optical signal sent from the in-station terminal device through the optical fiber 35 into an optical signal 36 under the control of the optical switch 31 and outputs it. The optical switch is a device that transmits (ON) or blocks (OFF) the optical path by an electrical signal, and the control circuit 32 controls ON and OFF based on the first contact information 11 from the first contact information output unit 12 and outputs the optical signal 36. The optical signal 36 is input to the optical fiber 37 and sent to the in-station terminal device. Furthermore, the light-receiving element 16 receives the light wave 23 for power supply, generating a current or voltage to obtain power for driving the control circuit 32.
図３（ｂ）に示すように、実施例１と同様に、局内端末装置は給電用光源として給電用半導体レーザ２７ａを備え、その出力光が給電用の光波２３として光ファイバ２５に入力される。また、光受信部２４では、光信号１３はＯ／Ｅ変換器２８で電気信号に変換され、信号処理回路２９を経由して電気信号２６が第２の接点情報出力部２２に入力される。但し、本実施例においては、光信号用の光波３４を発生するための光信号用半導体レーザ３３を備え、その出力光を光信号用の光波３４として光ファイバ３５によりＳＯＧ制御装置に送る。 As shown in Figure 3(b), similar to Embodiment 1, the in-station terminal device is equipped with a power supply semiconductor laser 27a as a power supply light source, and its output light is input to the optical fiber 25 as a power supply optical wave 23. Furthermore, in the optical receiving unit 24, the optical signal 13 is converted to an electrical signal by the O/E converter 28, and the electrical signal 26 is input to the second contact information output unit 22 via the signal processing circuit 29. However, in this embodiment, a semiconductor laser 33 for generating an optical signal optical wave 34 is provided, and its output light is sent to the SOG control device via the optical fiber 35 as an optical signal optical wave 34.
本実施例においても、光ファイバ３７を接点情報の伝送路としているので、落雷等によるサージ電圧が局内端末装置に伝搬することを防ぐことができ、さらに、光信号変換部３０の電力を給電用の光波２３の光エネルギーより得ているため、光信号変換部３０は電源から完全に分離され、光信号変換部３０の安定な動作が確保され、接点情報の誤動作のない伝送が可能となる。 In this embodiment as well, since the optical fiber 37 is used as the transmission path for contact information, surge voltages caused by lightning strikes, etc., can be prevented from propagating to the terminal equipment within the central office. Furthermore, since the power for the optical signal conversion unit 30 is obtained from the optical energy of the power supply optical wave 23, the optical signal conversion unit 30 is completely isolated from the power source, ensuring stable operation of the optical signal conversion unit 30 and enabling the transmission of contact information without malfunction.
本実施例に用いる光スイッチとしては、光導波路型やＭＥＭＳ型等様々な方式のデバイスを用いることができるが、信頼性が高く低電力で駆動可能な光スイッチが望ましい。 While various types of optical switches, such as optical waveguide type and MEMS type, can be used as the optical switch in this embodiment, a highly reliable optical switch capable of low-power operation is desirable.
図４は本発明の実施例３に係る接点情報伝送システムの光信号変換部、光受信部及び光給電の構成の一例を示すブロック構成図である。図示は省略するが、本実施例は実施例１と同様に、第１の端末装置であるＳＯＧ制御装置と、第２の端末装置である局内端末装置を備え、それらの基本的な構成と機能は実施例１と同様である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ、ＳＯＧ制御装置及び局内端末装置内の構成を示す。 Figure 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the optical signal conversion unit, optical receiving unit, and optical power supply system of the contact information transmission system according to Embodiment 3 of the present invention. Although not shown in the diagram, this embodiment, like Embodiment 1, includes a first terminal device, the SOG control device, and a second terminal device, the in-station terminal device. Their basic configurations and functions are the same as in Embodiment 1. Figures 4(a) and 4(b) show the configurations within the SOG control device and the in-station terminal device, respectively.
図４（ａ）に示すように、本実施例においては、光ファイバ分岐器４４を備え、光信号変換部４０は可変光減衰器４１と制御回路４２を備えている。局内端末装置より光ファイバ４５を通して送られた給電用の光波４３を、光ファイバ分岐器４４により給電用の光波４３ａと光信号用の光波４３ｂとに分岐する。光信号用の光波４３ｂは可変光減衰器４１に入力し、光信号４６に変換して出力する。可変光減衰器４１は電気信号により光波の透過減衰量を制御するデバイスであり、第１の接点情報出力部１２からの第１の接点情報１１に基づいて制御回路４２により減衰量を制御し、光信号４６を出力する。光信号４６は光ファイバ４７に入力され局内端末装置に送られる。また、受光素子１６により給電用の光波４３ａを受光して電流又は電圧を発生させ、制御回路４２を駆動するための電力を得ている。 As shown in Figure 4(a), in this embodiment, an optical fiber splitter 44 is provided, and the optical signal conversion unit 40 includes a variable optical attenuator 41 and a control circuit 42. The power supply optical wave 43, sent from the central office terminal device through the optical fiber 45, is split by the optical fiber splitter 44 into a power supply optical wave 43a and an optical signal optical wave 43b. The optical signal optical wave 43b is input to the variable optical attenuator 41, converted into an optical signal 46, and output. The variable optical attenuator 41 is a device that controls the transmission attenuation amount of the optical wave using an electrical signal. Based on the first contact information 11 from the first contact information output unit 12, the control circuit 42 controls the attenuation amount and outputs the optical signal 46. The optical signal 46 is input to the optical fiber 47 and sent to the central office terminal device. Furthermore, the light receiving element 16 receives the power supply optical wave 43a to generate a current or voltage, obtaining power to drive the control circuit 42.
図３（ｂ）に示すように、実施例１と同様に、局内端末装置は給電用光源として給電用半導体レーザ４２を備え、その出力光が給電用の光波４３として光ファイバ４５に入力される。本実施例の場合、給電用の光波４３は、その一部が光信号用の光波４３ｂとして使用されるので、その分を含めた強度を有している。光受信部２４では、光信号１３はＯ／Ｅ変換器２８で電気信号に変換され、信号処理回路２９を経由して電気信号２６が第２の接点情報出力部２２に入力される。 As shown in Figure 3(b), similar to Embodiment 1, the in-station terminal device is equipped with a power supply semiconductor laser 42 as a power supply light source, and its output light is input to the optical fiber 45 as a power supply light wave 43. In this embodiment, a portion of the power supply light wave 43 is used as an optical signal light wave 43b, and therefore has an intensity that includes this portion. In the optical receiving unit 24, the optical signal 13 is converted into an electrical signal by the O/E converter 28, and the electrical signal 26 is input to the second contact information output unit 22 via the signal processing circuit 29.
本実施例においても、落雷等によるサージ電圧が局内端末装置に伝搬することを防ぐことができ、光信号変換部４０は電源から完全に分離され、光信号変換部４０の安定な動作が確保され、接点情報の誤動作のない伝送が可能となる。本実施例に用いる可変光減衰器としては、光導波路型やＭＥＭＳ型等様々な方式のデバイスを用いることができるが、信頼性が高く低電力で駆動可能な可変光減衰器が望ましい。 In this embodiment as well, surge voltages caused by lightning strikes and the like can be prevented from propagating to the terminal equipment within the central office. The optical signal conversion unit 40 is completely isolated from the power supply, ensuring stable operation of the optical signal conversion unit 40 and enabling transmission of contact information without malfunction. While various types of variable optical attenuators, such as optical waveguide type and MEMS type devices, can be used in this embodiment, a highly reliable variable optical attenuator that can be driven with low power is desirable.
図５は本発明の実施例４に係る接点情報伝送システムの光信号変換部、光受信部及び光給電の構成の一例を示すブロック構成図である。図示は省略するが、本実施例は実施例１と同様に、第１の端末装置であるＳＯＧ制御装置と、第２の端末装置である局内端末装置を備え、それらの基本的な構成と基本的な機能は実施例１と同様である。但し、本実施例の接点情報伝送システムでは、４種類の接点情報を伝送する点が異なっている。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、ＳＯＧ制御装置及び局内端末装置内の構成を示す。 Figure 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the optical signal conversion unit, optical receiving unit, and optical power supply unit of the contact information transmission system according to Embodiment 4 of the present invention. Although not shown in the illustration, this embodiment, like Embodiment 1, includes a first terminal device, the SOG control device, and a second terminal device, the in-station terminal device. Their basic configurations and functions are the same as in Embodiment 1. However, this embodiment differs in that it transmits four types of contact information. Figures 5(a) and 5(b) show the configurations within the SOG control device and the in-station terminal device, respectively.
図５（ａ）において、光信号変換部５０は、４つの可変光減衰器５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと、４つの制御回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを有し、さらに、光ファイバ分岐器５４、及び１×４光ファイバ分岐器５８を備えている。先ず、局内端末装置より光ファイバ５５を通して送られた給電用の光波５３を、光ファイバ分岐器５４により給電用の光波５３ａと光信号用の光波５３ｂとに分岐する。さらに、光信号用の光波５３ｂを１×４光ファイバ分岐器５８により４つの光信号用の光波５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄに分岐し、それぞれ、可変光減衰器５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに入力する。それらの４つの光波は、それぞれ、第１の接点情報出力部６０からの４つの第１の接点情報１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに基づいて、それぞれ制御回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄにより減衰量を制御し、光信号５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄを出力する。それらの４つの光信号は、それぞれ光ファイバ５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄに入力され局内端末装置に送られる。また、受光素子６１により給電用の光波５３ａを受光して電流又は電圧を発生させ、４つの制御回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを駆動するための電力を得ている。 In Figure 5(a), the optical signal conversion unit 50 has four variable optical attenuators 51a, 51b, 51c, and 51d, four control circuits 52a, 52b, 52c, and 52d, and further includes an optical fiber splitter 54 and a 1x4 optical fiber splitter 58. First, the power supply optical wave 53 sent from the central office terminal device through the optical fiber 55 is split by the optical fiber splitter 54 into a power supply optical wave 53a and an optical signal optical wave 53b. Furthermore, the optical signal optical wave 53b is split by the 1x4 optical fiber splitter 58 into four optical signal optical waves 56a, 56b, 56c, and 56d, which are input to the variable optical attenuators 51a, 51b, 51c, and 51d, respectively. These four optical waves are each controlled by control circuits 52a, 52b, 52c, and 52d, respectively, based on four first contact information signals 11a, 11b, 11c, and 11d from the first contact information output unit 60. The attenuation of these four optical waves is controlled by these control circuits 52a, 52b, 52c, and 52d, respectively, and they output optical signals 57a, 57b, 57c, and 57d. These four optical signals are input to optical fibers 59a, 59b, 59c, and 59d, respectively, and sent to the in-station terminal equipment. Furthermore, the light-receiving element 61 receives the power-supplying optical wave 53a, generating a current or voltage to obtain power to drive the four control circuits 52a, 52b, 52c, and 52d.
図５（ｂ）に示すように、局内端末装置は給電用光源として給電用半導体レーザ６２を備え、その出力光が給電用の光波５３として光ファイバ５５に入力される。本実施例の場合、給電用の光波５３は、その一部が４つの光信号用の光波として使用されるので、その分を含めた強度を有している。光受信部６３では、４つの光ファイバにより送られた光信号５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄは、Ｏ／Ｅ変換器２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄでそれぞれ電気信号に変換され、４つの信号処理回路２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄをそれぞれ経由して、第１の接点情報１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをそれぞれ含んだ４つの電気信号２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが第２の接点情報出力部６４に入力される。第２の接点情報出力部６４からは４つの接点情報が出力される。 As shown in Figure 5(b), the in-station terminal device is equipped with a power supply semiconductor laser 62 as a power supply light source, and its output light is input to the optical fiber 55 as a power supply light wave 53. In this embodiment, a portion of the power supply light wave 53 is used as a light wave for four optical signals, and therefore has an intensity that includes that portion. In the optical receiving unit 63, the optical signals 57a, 57b, 57c, and 57d transmitted through the four optical fibers are converted into electrical signals by O/E converters 28a, 28b, 28c, and 28d, respectively. These signals then pass through four signal processing circuits 29a, 29b, 29c, and 29d, respectively, and four electrical signals 26a, 26b, 26c, and 26d, each containing the first contact information 11a, 11b, 11c, and 11d, are input to the second contact information output unit 64. The second contact information output unit 64 outputs four pieces of contact information.
本実施例においても、落雷等によるサージ電圧が局内端末装置に伝搬することを防ぐことができ、光信号変換部５０は電源から完全に分離され、光信号変換部５０の安定な動作が確保され、接点情報の誤動作のない伝送が可能となる。 In this embodiment as well, surge voltages caused by lightning strikes and the like can be prevented from propagating to the terminal equipment within the central office. The optical signal conversion unit 50 is completely isolated from the power supply, ensuring stable operation of the optical signal conversion unit 50 and enabling the transmission of contact information without malfunction.
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではないことは言うまでもなく、目的に応じて様々な変形が可能である。例えば、伝送する接点情報の数はシステムの要求により任意に設定でき、接点情報の数に応じて光信号変換部、光受信部、光給電部及び受光部等の構成を設計すればよい。また、第１の端末装置や第２の端末装置には、必要に応じて、実施例で示した以外の部品や電気回路等を備えることができる。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible depending on the purpose. For example, the number of contact information units to be transmitted can be arbitrarily set according to the system requirements, and the configuration of the optical signal conversion unit, optical receiving unit, optical power supply unit, and light receiving unit can be designed according to the number of contact information units. Furthermore, the first and second terminal devices may be equipped with components and electrical circuits other than those shown in the embodiments, as needed.
１ ＰＡＳ
２、３ 電力線
４ センサ情報
５ 電源制御装置
１０ ＳＯＧ制御装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 第１の接点情報
１２、６０ 第１の接点情報出力部
１３、３６、４６、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ 光信号
１４、３０、４０、５０ 光信号変換部
１５、２５、３５、３７、４５、４７、５５、５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ 光ファイバ
１６、６１ 受光素子
１７ 発光ダイオード
１８ 駆動回路
２０ 局内端末装置
２１ 第２の接点情報
２２、６４ 第２の接点情報出力部
２３、４３、４３ａ、５３、５３ａ 給電用の光波
２４、６３ 光受信部
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 電気信号
２７ 給電用光源
２７ａ、４２、６２ 給電用半導体レーザ
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ Ｏ／Ｅ変換器
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ 信号処理回路
３１ 光スイッチ
３２、４２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ 制御回路
３３ 光信号用半導体レーザ
３４、４３ｂ、５３ｂ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ 光信号用の光波
４１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ 可変光減衰器
４４、５４ 光ファイバ分岐器
５８ １×４光ファイバ分岐器
1 PAS
2, 3 Power lines 4 Sensor information 5 Power control device
10 SOG control device 11, 11a, 11b, 11c, 11d First contact information 12, 60 First contact information output unit
13, 36, 46, 57a, 57b, 57c, 57d Optical signals 14, 30, 40, 50 Optical signal conversion unit 15, 25, 35, 37, 45, 47, 55, 59a, 59b, 59c, 59d Optical fiber 16, 61 Photodetector 17 Light-emitting diode 18 Driving circuit 20 In-station terminal device 21 Second contact information 22, 64 Second contact information output unit 23, 43, 43a, 53, 53a Light waves for power supply 24, 63 Optical receiving unit 26, 26a, 26b, 26c, 26d Electrical signals 27 Light source for power supply 27a, 42, 62 Semiconductor laser for power supply 28, 28a, 28b, 28c, 28d O/E converter 29, 29a, 29b, 29c, 29d Signal processing circuits 31 Optical switches 32, 42, 52a, 52b, 52c, 52d Control circuits 33 Semiconductor lasers for optical signals 34, 43b, 53b, 56a, 56b, 56c, 56d Optical waves for optical signals 41, 51a, 51b, 51c, 51d Variable optical attenuators 44, 54 Optical fiber splitters 58 1x4 optical fiber splitter
Claims (2)
前記第１の端末装置は前記第１の接点情報を光信号に変換して出力する光信号変換部を備え、前記光信号は、光ファイバにより前記第２の端末装置に伝送され、電気信号に変換されて前記第２の接点情報出力部に入力され、
前記光信号変換部を駆動するための電力は、前記第２の端末装置より光エネルギーとして光ファイバにより前記第１の端末装置に給電され、
前記第１の端末装置は前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた給電用の光波を分岐する光ファイバ分岐器を有し、
前記光信号変換部は、電気信号により光路の透過又は遮断を行う光スイッチを備え、前記光ファイバ分岐器により分岐された光波を前記光スイッチの制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする接点情報伝送システム。 A transmission system comprising a first terminal device having a first contact information output unit that outputs first contact information indicating the opening or short-circuiting of a contact, and a second terminal device having a second contact information output unit that outputs second contact information based on the first contact information transmitted from the first terminal device,
The first terminal device includes an optical signal conversion unit that converts the first contact information into an optical signal and outputs it, the optical signal is transmitted to the second terminal device by an optical fiber, converted into an electrical signal and input to the second contact information output unit,
The power to drive the optical signal conversion unit is supplied from the second terminal device to the first terminal device as optical energy via an optical fiber.
The first terminal device has an optical fiber splitter that splits the power supply light wave sent from the second terminal device through an optical fiber,
The optical signal conversion unit includes an optical switch that transmits or blocks an optical path using an electrical signal, and the optical wave branched by the optical fiber splitter is converted into the optical signal by the control of the optical switch and output, characterized in that it is a contact information transmission system.
前記第１の端末装置は前記第１の接点情報を光信号に変換して出力する光信号変換部を備え、前記光信号は、光ファイバにより前記第２の端末装置に伝送され、電気信号に変換されて前記第２の接点情報出力部に入力され、
前記光信号変換部を駆動するための電力は、前記第２の端末装置より光エネルギーとして光ファイバにより前記第１の端末装置に給電され、
前記第１の端末装置は前記第２の端末装置より光ファイバを通して送られた給電用の光波を分岐する光ファイバ分岐器を有し、
前記光信号変換部は、電気信号により光波の透過減衰量を制御する可変光減衰器を備え、前記光ファイバ分岐器により分岐された光波を前記可変光減衰器の制御により前記光信号に変換して出力することを特徴とする接点情報伝送システム。
A transmission system comprising a first terminal device having a first contact information output unit that outputs first contact information indicating the opening or short-circuiting of a contact, and a second terminal device having a second contact information output unit that outputs second contact information based on the first contact information transmitted from the first terminal device,
The first terminal device includes an optical signal conversion unit that converts the first contact information into an optical signal and outputs it, the optical signal is transmitted to the second terminal device by an optical fiber, converted into an electrical signal and input to the second contact information output unit,
The power to drive the optical signal conversion unit is supplied from the second terminal device to the first terminal device as optical energy via an optical fiber.
The first terminal device has an optical fiber splitter that splits the power supply light wave sent from the second terminal device through an optical fiber,
The contact information transmission system is characterized in that the optical signal conversion unit includes a variable optical attenuator that controls the transmission attenuation of an optical wave by an electrical signal, and converts the optical wave branched by the optical fiber splitter into the optical signal by controlling the variable optical attenuator and outputs it .
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