專利名稱：一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及分布式光纖溫度傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，尤其涉及多通道分布式光纖傳感技術(shù)。
背景技術(shù)：
拉曼分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)(RDTS)基于背向拉曼散射原理，當激光脈沖在光纖中傳輸過程中，光纖中會不斷產(chǎn)生拉曼散射(斯托克斯、反斯托克斯)、瑞利散射及布里淵散射等散射光，其中一部分會反方向傳輸?shù)健霸搭^”，我們稱這部分散射光為“背向散射光”。 RDTS就是采用背向拉曼散射中反斯托克斯作為溫度敏感信號的一種溫度傳感系統(tǒng)。RDTS測量時間通常與測溫光纜長度成正比，一般情況下，擴展多通道通常采用的是光開關(guān)切換的方式。為此，多通道RDTS某通道巡檢時間就會變?yōu)閱瓮ǖ繰DTS的數(shù)倍。這就限制了通道數(shù)的增加，否則會導(dǎo)致RDTS巡檢時間的增加，降低系統(tǒng)溫度測量的實時性。由于上述技術(shù)的缺陷，故仍然需要對現(xiàn)有多通道溫度傳感系統(tǒng)進行進一步改進。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，可同時滿足系統(tǒng)對多通道和探測實時性的要求，克服現(xiàn)有RDTS系統(tǒng)通道數(shù)的限制。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，它主要包括處理及控制系統(tǒng)，其特征在于所述處理及控制系統(tǒng)通過總線接口與至少一光電模塊連接，所述光電模塊分別連接有脈沖光源和ι χ η耦合器。本實用新型公開了一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，所述的多通道方案在不犧牲系統(tǒng)總探測時間的前提下可以實現(xiàn)多通道的靈活擴展，可以根據(jù)需要擴展系統(tǒng)通道， 而不需要考慮系統(tǒng)探測時間，相比現(xiàn)有技術(shù)而言，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖，對本實用新型進一步進行描述。本實用新型為一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，如圖1中所示，它主要包括處理及控制系統(tǒng)1，處理系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)后期處理，其區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)在于所述處理及控制系統(tǒng)1通過總線接口 2與至少一光電模塊9連接，總線接口用于處理系統(tǒng)與采集卡及其他外設(shè)的通信和數(shù)據(jù)傳輸，所述光電模塊9分別連接有脈沖光源7和1 Xn耦合器 8。在具體實施時，所述總線接口 2并聯(lián)有1+Ν塊光電模塊9。在具體實施時，所述光電模塊9包括有采集卡3、接收電路4、波分復(fù)用器5、光開關(guān)6，所述采集卡3的控制輸出端與光開關(guān)6的控制輸入端連接，采集卡3的第一輸入端與接收電路4輸出端連接，采集卡用于將接收電路接收到散射信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，以供后續(xù)處理，接收電路4用于散射信號的光電轉(zhuǎn)換及放大，采集卡3的第二輸入端與脈沖光源7的第一輸出端連接，脈沖光源7的第二輸出端與1 Xη耦合器8的輸入端連接，脈沖光源7用于提供探測光脈沖及各模塊的同步信號，1 Xn耦合器8的輸出端與波分復(fù)用器5的第一輸入端連接，IXn耦合器8用于平均分配探測脈沖光源的探測光脈沖給各模塊，波分復(fù)用器5的第二輸入端與光開關(guān)6的輸出端連接，波分復(fù)用器5的輸出端與接收電路4的輸入端連接， 波分復(fù)用器5用于將反斯托克斯信號和斯托克斯信號從背向散射信號中提取出來，所述采集卡3通過總線接口 2與處理及控制系統(tǒng)1雙向數(shù)據(jù)交互(上述N為自然數(shù))。在具體實施時，所述光開關(guān)6設(shè)置有1+Ν條工作通道，用于在可接受時間范圍內(nèi)實現(xiàn)模塊內(nèi)的多通道切換，光開關(guān)通過采集卡接收處理系統(tǒng)1的指令進行通道切換。在具體實施時，光源脈沖經(jīng)過耦合器平均分配到各個光電模塊，處理及控制系統(tǒng)通過系統(tǒng)總線將控制命令發(fā)送到各個模塊，要求各個光電模塊9切換到各自相同的工作通道；各接收電路完成各路散射信號的接收放大，并在光源同步信號的同步下同時啟動各模塊的數(shù)據(jù)采集。處理及控制系統(tǒng)需要同時處理所有光電模塊的某一單通道的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)各模塊的并發(fā)采集和處理。如圖1所示，處理及控制系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)配置通過總線接口向采集卡發(fā)出控制指令，各光開關(guān)根據(jù)指令切換到工作通道。脈沖光源通過IXn耦合器向1+Ν個光電模塊提供探測光脈沖，各光電模塊工作通道攜帶溫度信息的背向散射信號經(jīng)過WDM5返回到接收電路，接收電路實現(xiàn)散射信號的光電轉(zhuǎn)換和放大。同時，各采集卡在脈沖光源發(fā)出的同步脈沖信號的同步下同時啟動數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)最終通過總線接口匯總到處理及控制系統(tǒng)，由處理及控制系統(tǒng)1完成數(shù)據(jù)的提取、分析、分發(fā)和控制。然后，處理及控制系統(tǒng)發(fā)出切換通道指令，各模塊切換到下一個工作通道，循環(huán)往復(fù)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型具體實施只局限于上述這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，它包括處理及控制系統(tǒng)(1)，其特征在于所述處理及控制系統(tǒng)(1)通過總線接口( 2 )與至少一光電模塊(9 )連接，所述光電模塊(9 )分別連接有脈沖光源(7 )和1 X η耦合器(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于所述總線接口(2)并聯(lián)有1+Ν塊光電模塊(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于所述光電模塊(9)包括有采集卡(3)、接收電路(4)、波分復(fù)用器(5)、光開關(guān)(6)，所述采集卡(3) 的控制輸出端與光開關(guān)(6)的控制輸入端連接，采集卡(3)的第一輸入端與接收電路(4)輸出端連接，接收電路(4)用于散射信號的光電轉(zhuǎn)換及放大，采集卡(3)的第二輸入端與脈沖光源(7)的第一輸出端連接，脈沖光源(7)的第二輸出端與IXn耦合器(8)的輸入端連接， 脈沖光源(7)用于提供探測光脈沖及各模塊的同步信號，IXn耦合器(8)的輸出端與波分復(fù)用器(5)的第一輸入端連接，波分復(fù)用器(5)的第二輸入端與光開關(guān)(6)的輸出端連接， 波分復(fù)用器(5)的輸出端與接收電路(4)的輸入端連接，波分復(fù)用器(5)用于將反斯托克斯信號和斯托克斯信號從背向散射信號中提取出來。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于所述采集卡(3)通過總線接口(2)與處理及控制系統(tǒng)(1)雙向數(shù)據(jù)交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于所述光開關(guān)(6)設(shè)置有1+Ν條工作通道，用于在可接受時間范圍內(nèi)實現(xiàn)模塊內(nèi)的多通道切換，光開關(guān)通過采集卡接收處理系統(tǒng)1的指令進行通道切換。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于所述處理及控制系統(tǒng)通過總線接口與至少一光電模塊連接，所述光電模塊分別連接有脈沖光源和1×n耦合器，所述的多通道方案在不犧牲系統(tǒng)總探測時間的前提下可以實現(xiàn)多通道的靈活擴展，可以根據(jù)需要擴展系統(tǒng)通道，而不需要考慮系統(tǒng)探測時間，相比現(xiàn)有技術(shù)而言，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步。
文檔編號G01K11/32GK201974252SQ201020690939
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者仝芳軒, 周正仙, 席剛, 皋魏, 郭兆坤 申請人:上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司