本發(fā)明涉及光纖傳感領域，特別涉及光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編解碼方法及編解碼終端。
背景技術：
：光纖光柵傳感技術經(jīng)過十余年的發(fā)展，由于其具有無源、絕緣、本安防爆、信號遠傳、可靠性高等優(yōu)點，目前已廣泛用于石油石化、交通、電力、國防、航空航天等領域。光纖光柵的傳感機理為：通過不同的封裝材料和工藝，使外界物理量(如溫度、應力/應變、振動、位移、扭矩等)作用到光纖光柵，物理量的變化會引起光纖光柵波長發(fā)生改變；利用解調儀表實時測量光纖光柵的波長改變量，就可以反算出實際物理量。在傳感器制作中，首先測量物理量與光纖光柵波長的一一對應關系，利用數(shù)學方法擬合數(shù)據(jù)，如用一次線型或二次曲線進行擬合。使用時，首先錄入傳感器的擬合參數(shù)，再根據(jù)實時測量波長值，根據(jù)擬合模型進行解算。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的，在于提供一種光纖光柵傳感器編碼方法，將傳感器的類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)等內容均編入條形碼或二維碼。使用時僅需要錄入編碼，系統(tǒng)即可自動識別上述內容并開始測量，解決目前傳感器在使用過程中參數(shù)錄入不便的難題。本發(fā)明為達上述目的所采用的技術方案是：提供一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼方法，包括以下步驟：獲取光纖光柵傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；將各個傳感參數(shù)賦予特定的數(shù)字或字符，并按照一定的順序組成編碼；將編碼轉換為可被識別的條形碼或者二維碼。本發(fā)明所述的編碼方法中，還包括以下步驟：獲取傳感器的生產(chǎn)批號，并將其賦予特定的數(shù)字或字符，并添加到編碼中。本發(fā)明所述的編碼方法中，擬合函數(shù)類型包括線性函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)以及其他擬合函數(shù)。本發(fā)明所述的編碼方法中，對擬合參數(shù)進行編碼時，具體將擬合參數(shù)按照預設的計算公式進行計算，以將其轉換為整數(shù)，再將該整數(shù)作為編碼的一部分。本發(fā)明還提供了一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼方法，包括以下步驟：讀取條形碼或者二維碼；根據(jù)編碼規(guī)則對讀取的條形碼或者二維碼進行解調；根據(jù)解調結果得到傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；將實時測量的傳感器波長值及擬合參數(shù)帶入擬合函數(shù)類型進行計算，得到與傳感器類型相對應的物理量。本發(fā)明還提供了一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼終端，其特征在于，包括：參數(shù)獲取模塊，用于獲取光纖光柵傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；編碼模塊，用于將各個傳感參數(shù)賦予特定的數(shù)字或字符，并按照一定的順序組成編碼；轉換模塊，用于將編碼轉換為可被識別的條形碼或者二維碼。本發(fā)明所述的編碼終端中，該參數(shù)獲取模塊還用于獲取傳感器的生產(chǎn)批號，通過編碼模塊將生產(chǎn)批號賦予特定的數(shù)字或字符，并添加到編碼中。本發(fā)明所述的編碼終端中，編碼模塊對擬合參數(shù)進行編碼時，具體將擬合參數(shù)按照預設的計算公式進行計算，以將其轉換為整數(shù)，再將該整數(shù)作為編碼的一部分。本發(fā)明還提供了一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼終端，包括：掃碼模塊，用于讀取條形碼或者二維碼；解碼模塊，用于根據(jù)編碼規(guī)則對讀取的條形碼或者二維碼進行解調，得到傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；物理量計算模塊，將實時測量的傳感器波長值及擬合參數(shù)帶入擬合函數(shù)類型進行計算，得到與傳感器類型相對應的物理量。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明利用編碼方式，將光纖光柵傳感器的參數(shù)編入條形碼或二維碼，使用時通過掃碼設備讀取并解調，方便傳感器的使用。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：圖1為本發(fā)明實施例光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼方法流程圖圖3為本發(fā)明實施例光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼終端結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼終端結構示意圖；圖5為光纖光柵溫度傳感特性曲線示意圖；圖6為光纖光柵溫度傳感器條形碼示意圖；圖7為光纖光柵應變傳感特性曲線示意圖；圖8為光纖光柵應變傳感器條形碼示意圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明實施例的光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼方法包括以下步驟：S101、獲取光纖光柵傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；S102、將各個傳感參數(shù)賦予特定的數(shù)字或字符，并按照一定的順序組成編碼；S103、將編碼轉換為可被識別的條形碼或者二維碼。上述方法還可包括以下步驟：獲取傳感器的生產(chǎn)批號，并將其賦予特定的數(shù)字或字符，并添加到編碼中。傳感器類型包括溫度傳感器、應變傳感器、振動傳感器、位移傳感器和扭矩傳感器?？梢岳斫獾?，編碼也可以轉換為其他可被識別的識別碼，不限于條形碼或者二維碼。擬合函數(shù)類型具體可包括但不限于線性函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等。該擬合函數(shù)反映了光纖光柵傳感器的波長與相應物理量之間的變化關系。不同的物理量對應不同的傳感器類型。如溫度傳感器，則所計算的物理量就是溫度，相應的擬合函數(shù)表達的就是波長和溫度之間的變化關系。優(yōu)選的，對擬合參數(shù)進行編碼時，具體將擬合參數(shù)按照預設的計算公式進行計算，以將其轉換為整數(shù)，再將該整數(shù)作為編碼的一部分。本發(fā)明實施例的光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼方法，用于解調上述實施例編碼方法得到的編碼。如圖2所示，解碼方法具體包括以下步驟：S201、讀取條形碼或者二維碼；S202、根據(jù)編碼規(guī)則對讀取的條形碼或者二維碼進行解調；S203、根據(jù)解調結果得到傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；S204、將實時測量的傳感器波長值及擬合參數(shù)帶入擬合函數(shù)類型進行計算，得到與傳感器類型相對應的物理量。對應于上述實施例的編碼方法，本發(fā)明實施例還提供了一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編碼終端，如圖3所示，該編碼終端具體包括：參數(shù)獲取模塊31，用于獲取光纖光柵傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；編碼模塊32，用于將各個傳感參數(shù)賦予特定的數(shù)字或字符，并按照一定的順序組成編碼；轉換模塊33，用于將編碼轉換為可被識別的條形碼或者二維碼。優(yōu)選的，該參數(shù)獲取模塊31還用于獲取傳感器的生產(chǎn)批號，通過編碼模塊32將生產(chǎn)批號賦予特定的數(shù)字或字符，并添加到編碼中。優(yōu)選的，編碼模塊32對擬合參數(shù)進行編碼時，具體將擬合參數(shù)按照預設的計算公式進行計算，以將其轉換為整數(shù)，再將該整數(shù)作為編碼的一部分。對應于上述實施例的解碼方法，本發(fā)明實施例還提供了一種光纖光柵傳感器傳感參數(shù)解碼終端，如圖4所示，該解碼終端包括：掃碼模塊41，用于讀取條形碼或者二維碼；解碼模塊42，用于根據(jù)編碼規(guī)則對讀取的條形碼或者二維碼進行解調，得到傳感器的各個傳感參數(shù)，包括傳感器類型、擬合函數(shù)類型以及擬合參數(shù)；物理量計算模塊43，將實時測量的傳感器波長值及擬合參數(shù)帶入擬合函數(shù)類型進行計算，得到與傳感器類型相對應的物理量。本發(fā)明實施例光纖光柵傳感器傳感參數(shù)編解碼系統(tǒng)，包括上述實施例的編碼終端和解碼終端。實際中光纖光柵可以封裝成為溫度、應變、振動、位移、扭矩等多種類型傳感器。下表為定義的傳感器類型及其對應數(shù)字編碼示例：傳感器類型編碼光纖光柵溫度傳感器1光纖光柵應變傳感器2光纖光柵振動傳感器3光纖光柵位移傳感器4光纖光柵扭矩傳感器5…………本發(fā)明實施例以光纖光柵溫度傳感器為例。光纖光柵溫度傳感器的溫度特性曲線示意圖如圖5所示。根據(jù)光纖光柵溫度特性測量點1用線性函數(shù)進行擬合得到直線2，線性函數(shù)的參數(shù)為方程3中的a和b。其中a為傳感器的溫度斜率，本例中取值為10.5pm/℃；b為直線截距，即0℃時傳感器波長值，本例中取值為1550.123nm?？紤]編碼僅能使用整數(shù)以及位數(shù)限制，保留小數(shù)點后一位，將a乘以10，則為105；b的取值將為減去基準波長值1525.000，再乘以1000，則為25123。假定傳感器為2015年第50周生產(chǎn)的第90只，傳感器的編碼規(guī)則為：年周只-傳感器類型-ab則傳感器的編碼可以設為：20155090-1-10525123，其條碼如圖6所示。該溫度傳感器使用時，通過掃碼設備(如掃碼槍或手機等)，讀取條碼信息。解調軟件提取“1”，則自動識別為溫度傳感器，將解算出溫度信息；同時提取“105”和“25123”兩個參數(shù)，將“105”除以10，同時將“25123”除以1000再加上1525.000，帶入到公式得到：y＝10.5*10-3*x+1550.123其中y為實時測量的傳感器波長值，例如此時為1551.123nm，帶入上式可得x＝95.2℃，從而完成溫度測量。本發(fā)明還可以進一步增加編碼的信息量。如增加一位編碼用以標識所用的擬合函數(shù)。下表為定義的擬合函數(shù)類型及其對應數(shù)字編碼示例：擬合函數(shù)類型方程表達式編碼線性函數(shù)y＝a*x+b1二次函數(shù)y＝a*x2+b*x+c2指數(shù)函數(shù)y＝a*exp(b*x)3…………本例以應變傳感器為例進行說明。光纖光柵應變傳感器的應變特性曲線示意圖如圖7所示。根據(jù)光纖光柵應變特性測量點4用二次函數(shù)進行擬合得到曲線5，二次函數(shù)的參數(shù)為方程6中的a、b和c。本例中取a為2.2*10-7nm/με2，b為1.0*10-3nm/με，c為1555.123nm?？紤]編碼僅能使用整數(shù)以及位數(shù)限制，保留小數(shù)點后一位，將a乘以108，則為22；b的取值乘以104，則為10；，c的取值將為減去基準波長值1525.000，再乘以1000，則為30123。假定傳感器為2015年第51周生產(chǎn)的第91只，傳感器的編碼規(guī)則為：年周只-傳感器類型-擬合函數(shù)類型-abc則傳感器的編碼可以設為：20155191-2-2-221030123，其條碼如圖8所示。該應變傳感器使用時，通過掃碼設備(如掃碼槍或手機等)，讀取條碼信息。解調軟件提取出兩個“2”，則自動識別為應變傳感器，且將按照二次函數(shù)解算應變信息；同時提取“22”、“10”和“30123”三個參數(shù)，“22”除以108，“10”除以104，同時將“30123”除以1000再加上1525.000，帶入到公式得到：y＝2.2*10-7*x2+1.0*10-3*x+1555.123其中y為實時測量的傳感器波長值，例如此時為1551.225nm，帶入上式可得x＝100με，從而完成應變測量。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。當前第1頁1 2 3