专利名称：一种多通道分布式光纤温度传感系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式光纤温度传感技术领域，具体的说是一种多通道分布式光纤温度传感系统，尤其涉及多通道分布式光纤传感技术。
背景技术：
拉曼分布式光纤温度传感系统(RDTS)基于背向拉曼散射原理，当激光脉冲在光纤中传输过程中，光纤中会不断产生拉曼散射(斯托克斯、反斯托克斯)、瑞利散射及布里渊散射等散射光，其中一部分会反方向传输到“源头”，我们称这部分散射光为“背向散射光”。 RDTS就是采用背向拉曼散射中反斯托克斯作为温度敏感信号的一种温度传感系统。RDTS测量时间通常与测温光缆长度成正比，一般情况下，扩展多通道通常采用的是光开关切换的方式。为此，多通道RDTS某通道巡检时间就会变为单通道RDTS的数倍。这就限制了通道数的增加，否则会导致RDTS巡检时间的增加，降低系统温度测量的实时性。由于上述技术的缺陷，故仍然需要对现有多通道温度传感系统进行进一步改进。

发明内容
本发明的目的在于提供一种多通道分布式光纤温度传感系统，可同时满足系统对多通道和探测实时性的要求，克服现有RDTS系统通道数的限制。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种多通道分布式光纤温度传感系统， 它主要包括处理及控制系统，其特征在于所述处理及控制系统通过总线接口与至少一光电模块连接，所述光电模块分别连接有脉冲光源和IXn耦合器。本发明公开了一种多通道分布式光纤温度传感系统，所述的多通道方案在不牺牲系统总探测时间的前提下可以实现多通道的灵活扩展，可以根据需要扩展系统通道，而不需要考虑系统探测时间，相比现有技术而言，具有突出的实质性特点和显著进步。


图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式下面参照附图，对本发明进一步进行描述。本发明为一种多通道分布式光纤温度传感系统，如图1中所示，它主要包括处理及控制系统1，处理系统用于数据采集和数据后期处理，其区别于现有技术在于所述处理及控制系统1通过总线接口 2与至少一光电模块9连接，总线接口用于处理系统与采集卡及其他外设的通信和数据传输，所述光电模块9分别连接有脉冲光源7和IXn耦合器8。在具体实施时，所述总线接口 2并联有1+N块光电模块9。在具体实施时，所述光电模块9包括有采集卡3、接收电路4、波分复用器5、光开关 6，所述采集卡3的控制输出端与光开关6的控制输入端连接，采集卡3的第一输入端与接收电路4输出端连接，采集卡用于将接收电路接收到散射信号转化为数字信号，以供后续处理，接收电路4用于散射信号的光电转换及放大，采集卡3的第二输入端与脉冲光源7的第一输出端连接，脉冲光源7的第二输出端与1 Xn耦合器8的输入端连接，脉冲光源7用于提供探测光脉冲及各模块的同步信号，1 Xn耦合器8的输出端与波分复用器5的第一输入端连接，1 Xη耦合器8用于平均分配探测脉冲光源的探测光脉冲给各模块，波分复用器5的第二输入端与光开关6的输出端连接，波分复用器5的输出端与接收电路4的输入端连接， 波分复用器5用于将反斯托克斯信号和斯托克斯信号从背向散射信号中提取出来，所述采集卡3通过总线接口 2与处理及控制系统1双向数据交互(上述N为自然数)。在具体实施时，所述光开关6设置有1+Ν条工作通道，用于在可接受时间范围内实现模块内的多通道切换，光开关通过采集卡接收处理系统1的指令进行通道切换。在具体实施时，光源脉冲经过耦合器平均分配到各个光电模块，处理及控制系统通过系统总线将控制命令发送到各个模块，要求各个光电模块9切换到各自相同的工作通道；各接收电路完成各路散射信号的接收放大，并在光源同步信号的同步下同时启动各模块的数据采集。处理及控制系统需要同时处理所有光电模块的某一单通道的数据，从而实现各模块的并发采集和处理。如图1所示，处理及控制系统根据系统配置通过总线接口向采集卡发出控制指令，各光开关根据指令切换到工作通道。脉冲光源通过IXn耦合器向1+Ν个光电模块提供探测光脉冲，各光电模块工作通道携带温度信息的背向散射信号经过WDM5返回到接收电路，接收电路实现散射信号的光电转换和放大。同时，各采集卡在脉冲光源发出的同步脉冲信号的同步下同时启动数据采集。数据最终通过总线接口汇总到处理及控制系统，由处理及控制系统1完成数据的提取、分析、分发和控制。然后，处理及控制系统发出切换通道指令，各模块切换到下一个工作通道，循环往复。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多通道分布式光纤温度传感系统，它包括处理及控制系统(1)，其特征在于所述处理及控制系统(1)通过总线接口( 2 )与至少一光电模块(9 )连接，所述光电模块(9 )分别连接有脉冲光源(7 )和1 X η耦合器(8 )。
2.根据权利要求1所述的一种多通道分布式光纤温度传感系统，其特征在于所述总线接口(2)并联有1+Ν块光电模块(9)。
3.根据权利要求1所述的一种多通道分布式光纤温度传感系统，其特征在于所述光电模块(9)包括有采集卡(3)、接收电路(4)、波分复用器(5)、光开关(6)，所述采集卡(3) 的控制输出端与光开关(6)的控制输入端连接，采集卡(3)的第一输入端与接收电路(4)输出端连接，接收电路(4)用于散射信号的光电转换及放大，采集卡(3)的第二输入端与脉冲光源(7)的第一输出端连接，脉冲光源(7)的第二输出端与IXn耦合器(8)的输入端连接， 脉冲光源(7)用于提供探测光脉冲及各模块的同步信号，IXn耦合器(8)的输出端与波分复用器(5)的第一输入端连接，波分复用器(5)的第二输入端与光开关(6)的输出端连接， 波分复用器(5)的输出端与接收电路(4)的输入端连接，波分复用器(5)用于将反斯托克斯信号和斯托克斯信号从背向散射信号中提取出来。
4.根据权利要求1所述的一种多通道分布式光纤温度传感系统，其特征在于所述采集卡(3)通过总线接口(2)与处理及控制系统(1)双向数据交互。
5.根据权利要求1所述的一种多通道分布式光纤温度传感系统，其特征在于所述光开关(6)设置有1+Ν条工作通道，用于在可接受时间范围内实现模块内的多通道切换，光开关通过采集卡接收处理系统1的指令进行通道切换。
全文摘要
本发明公开了一种多通道分布式光纤温度传感系统，其特征在于所述处理及控制系统通过总线接口与至少一光电模块连接，所述光电模块分别连接有脉冲光源和1×n耦合器，所述的多通道方案在不牺牲系统总探测时间的前提下可以实现多通道的灵活扩展，可以根据需要扩展系统通道，而不需要考虑系统探测时间，相比现有技术而言，具有突出的实质性特点和显著进步。
文档编号G01K11/32GK102539010SQ20101061525
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者仝芳轩, 周正仙, 席刚, 皋魏, 郭兆坤 申请人:上海华魏光纤传感技术有限公司