一种光纤测温信号解调系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光纤测温信号解调系统，具有结构简单、系统稳定性好、结构小巧轻便、便于运输和安装的优点；其结构包括：激光器、恒温槽、分光器、放大器和数据处理板；分光器设置有1550nm的光纤输入端口、1550nm的光纤输出端口、1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口；恒温槽设置有测量信号接入端口和待测光纤接入端口；激光器通过光纤与150nm的光纤输入端口连接；150nm的光纤输出端口通过光纤与测量信号接入端口连接；1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口分别通过光纤与放大器连接；数据处理板分别与激光器和放大器电连接。本实用新型专利技术能够准确测量三十公里以内的光缆任意位置的温度变化，及对光缆任意位置进行精确定位。

Optical fiber temperature measuring signal demodulation system

The utility model relates to an optical fiber temperature sensor signal demodulation system, the system has the advantages of simple structure, good stability, compact structure, convenient transportation and installation advantages; its structure includes a laser, thermostat, splitter, amplifier and data processing board; splitter is provided with 1550nm fiber, 1550nm fiber input port the output port, 1660nm output port and 1440nm optical fiber output port; constant temperature tank is provided with a measuring signal and the measured fiber access port access ports connected by optical fiber laser; optical fiber input port and 150nm; optical fiber connected to the output port of 150nm through the optical fiber and the measured signal access port; optical fiber output port and the output port 1440nm 1660nm the optical fiber and amplifier respectively through connection; data processing board is respectively connected with a power amplifier and laser. The utility model can accurately measure the temperature change of any position of the optical cable within thirty kilometers, and can accurately locate any position of the optical cable.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤测温信号解调系统
本技术涉及光纤信号解调
，具体涉及一种光纤测温信号解调系统。
技术介绍
分布式光纤测温(DistributedTemperatureSensing)技术最早示范成功是在1981年，Southampton大学在通讯光纤上测试成功。分布式光纤测温系统于1986年正式投入商业化运作，在随后的时间里，伴随着光纤通讯的飞速发展，半导体激光器等一系列新技术、新产品的使用使得光纤传感行业也经历了前所未有的发展，光纤的本征特性和越来越多的成功案例充分证明，光纤分布式测温系统已成为解决现有技术中温度监测难题、火情预警与探测等方面技术问题的最佳解决方案。现有技术中的光纤测温设备在信号俘获端获取的原始信号通常为光信号，携带有温度信息的光信号经光电信号转化后会变成携带有温度信息的电信号。现有技术中通常采用光纤测温信号解调系统将温度信息从携带有温度信息的电信号中解调出来，进而将温度信息加以推送或将其可视化。现有技术中的光纤测温信号解调系统的光路结构过于复杂，使用时易存在光反射误差；其中，以光纤损耗不一致、光源信号不稳定、光纤抖动、环境温度变化为主形成的干扰信号对测量结果的影响尤为明显。进一步的，现有技术中的光纤测温设备通常需要依赖PC机分析信号中携带的数据，实际使用中为满足信号传输的需求通常需要布置较长的网线，对户外作业的使用便捷性会造成影响，现有技术中便于携带的笔记本电脑及平板电脑由于配置兼容性不高，难以与激光器及放大器等光学仪器实现兼容性连接，进而制约着光纤测温信号解调系统携带便携性的发展。此外，现有技术中的光纤测温设备通常只能对单根光缆上的某根光纤的某一固定位置进行定点温度测量，不能做到在同一地点对一根光纤上的任意位置均能做到温度测量，以及在温度测量时不能同时获取被测量位的准确位置信息。因此研发一款光纤测温信号解调系统以克服上述至少一种缺陷成为一种必需。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光纤测温信号解调系统，具有结构简单、系统稳定性好、结构小巧轻便、便于运输和安装的优点；能够准确测量三十公里以内的光缆任意位置的温度变化，及对光缆任意位置进行精确定位。本技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种光纤测温信号解调系统，包括：激光器、恒温槽、分光器、放大器和数据处理板；所述分光器设置有1550nm的光纤输入端口、1550nm的光纤输出端口、1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口；所述恒温槽设置有测量信号接入端口和待测光纤接入端口；所述激光器通过光纤与所述1550nm的光纤输入端口连接；所述1550nm的光纤输出端口通过光纤与所述测量信号接入端口连接；所述1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口分别通过光纤与所述放大器连接；所述数据处理板分别与所述激光器和放大器电连接。在优选的实施方案中，还包括恒温控制板；所述恒温槽和放大器内均分别设置有温度传感器；所述恒温槽和放大器内均分别设置有加热装置；所述恒温控制板分别与所述恒温槽和放大器电路连接。在优选的实施方案中，所述恒温控制板设置有用于采集多路温度信号的信号采集输入端，及分别向多个加热装置输出电能的电能输出端；所述恒温槽和放大器内设置的温度传感器分别通过线路与所述信号采集输入端连接；所述恒温槽和放大器内分别设置的加热装置，分别通过线路与所述电能输出端连接。在优选的实施方案中，所述恒温槽包括：基准光纤线、光纤盒、加热片、隔热棉和导热硅胶片；所述光纤盒内设置有外盘绕制部位和内盘绕制部位；所述外盘绕制部位具有以绕制的形式收纳100～150米基准光纤线的收纳空间；所述基准光纤线经所述外盘绕制部位绕制100～150米后进入内盘绕制部位；所述内盘绕制部位包裹有所述隔热棉；所述隔热棉的内壁贴附有所述导热硅胶片；所述加热片敷设在所述隔热棉与所述导热硅胶片之间；所述基准光纤线在所述内盘绕制部位绕制后引出所述光纤盒，绕制时所述基准光纤线形成的线盘与所述导热硅胶片接触并相对于所述导热硅胶片均匀分布。在优选的实施方案中，所述基准光纤线在所述内盘绕制部位内的绕制长度为50～60米。在优选的实施方案中，所述放大器设置有金属外壳。在优选的实施方案中，所述数据处理板设置有中央处理器、模数转换电路和网络通讯模块。在优选的实施方案中，还包括：消除光纤末端反射光噪声的装置；所述消除光纤末端反射光噪声的装置包括：一端封闭的遮光罩筒和固热化双组分环氧树脂胶；所述遮光罩筒内饱和填充满所述固热化双组分环氧树脂胶后，胶粘在待检测光纤的末端；所述待检测光纤位于所述遮光罩筒内的端面与所述遮光罩筒的内壁及筒底之间填充有所述固热化双组分环氧树脂胶。在优选的实施方案中，所述恒温槽后连接有光开关，所述光开关设置有用于连接多路光纤的光纤连接端；所述数据处理板与所述光开关电路连接。本技术的有益效果为：本技术上述光纤测温信号解调系统能通过分析光缆内不同位置上的光散射信号得到相应的温度信息及位置信息，可以准确地测量长度三十公里以内的整根光纤上任意位置点的温度信息。本技术能够消除光反射造成的误差，保障光纤损耗的一致性，在消除光源由于各种因素产生的光强干扰的同时，还进一步消除了因光源老化而引入的信号误差；进一步的，采用本技术还能够消除传感光纤内因外界因素波动而引起的损耗，并进一步消除因光纤抖动/干扰而产生的信号误差。进一步的，恒温槽的设置进一步消除了环境温度对光纤测温信号解调系统输出信号的不良影响，消除了光纤测温信号解调系统长时间工作时引入的温度误差。此外，数据处理板的设置为中央处理器结构的小型化及智能化提供了有力的结构支持，设置在数据处理板上的控制器能够与放大器及激光器形成更佳的兼容性，进而有利于将数据处理板做的更为精致，微小为运输及使用光纤测温信号解调系统提供了更大的便捷。采用本技术所述光纤测温信号解调系统不仅能实现对三十公里内的光缆任意位置进行温度的测量及定位，还能准确显示每个位置的温度变化；其中，定位精度可达1米以内，温度测量精度在正负0.5摄氏度之间。进一步的，本技术的技术优点如下：在分布式光纤测温系统中，待测光缆既是温度传感器又是信号传输通道，不再需要其它的测量或传输装置；一根光缆能够提供上万个测量点的信息，安装快捷简便且成本低廉，安装后长期使用且免维护；位于待测光缆中的光纤具有耐高温(能够承受超过1000℃的高温)、抗腐蚀、阻水和长寿命的特质，适用于各种复杂有害或恶劣环境；由于光纤具有抗射频和抗电磁干扰的特质，本技术适用于高压场合；由于光纤具有无静电、无辐射的特质，不会产生电火花，本技术适用于易燃易爆环境；此外，由于光纤本身轻细纤柔，体积小，重量轻，不仅便于布设安装，而且对埋设部位的材料性能和力学参数影响甚小，本技术还能实现对待测光缆的无损埋设提供有力的技术支持。进一步的，本技术通过为光纤测温信号解调系统设置恒温控制板，能够更进一步克服环境温度对光纤测温信号解调系统输出信号的不良影响，消除了光纤测温信号解调系统长时间工作时引入的温度误差；其中，恒温控制板不仅能控制放大器内的温度、还能控制恒温槽内的温度，分别设置在放大器和恒温槽内的温度传感器把温度信号传给恒温控制板，恒温控制板通过闭环控制实现了高精度的温度控制，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤测温信号解调系统，其特征在于：包括：激光器、恒温槽、分光器、放大器和数据处理板；所述分光器设置有1550nm的光纤输入端口、1550nm的光纤输出端口、1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口；所述恒温槽设置有测量信号接入端口和待测光纤接入端口；所述激光器通过光纤与所述1550nm的光纤输入端口连接；所述1550nm的光纤输出端口通过光纤与所述测量信号接入端口连接；所述1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口分别通过光纤与所述放大器连接；所述数据处理板分别与所述激光器和放大器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种光纤测温信号解调系统，其特征在于：包括：激光器、恒温槽、分光器、放大器和数据处理板；所述分光器设置有1550nm的光纤输入端口、1550nm的光纤输出端口、1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口；所述恒温槽设置有测量信号接入端口和待测光纤接入端口；所述激光器通过光纤与所述1550nm的光纤输入端口连接；所述1550nm的光纤输出端口通过光纤与所述测量信号接入端口连接；所述1660nm的光纤输出端口和1440nm的光纤输出端口分别通过光纤与所述放大器连接；所述数据处理板分别与所述激光器和放大器电连接。2.根据权利要求1所述的光纤测温信号解调系统，其特征在于：还包括恒温控制板；所述恒温槽和放大器内均分别设置有温度传感器；所述恒温槽和放大器内均分别设置有加热装置；所述恒温控制板分别与所述恒温槽和放大器电路连接。3.根据权利要求2所述的光纤测温信号解调系统，其特征在于：所述恒温控制板设置有用于采集多路温度信号的信号采集输入端，及分别向多个加热装置输出电能的电能输出端；所述恒温槽和放大器内设置的温度传感器分别通过线路与所述信号采集输入端连接；所述恒温槽和放大器内分别设置的加热装置，分别通过线路与所述电能输出端连接。4.根据权利要求1所述的光纤测温信号解调系统，其特征在于：所述恒温槽包括：基准光纤线、光纤盒、加热片、隔热棉和导热硅胶片；所述光纤盒内设置有外盘绕制部位和内盘绕制部位；所述外盘绕制部位...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明陶，
申请(专利权)人：北京天海蓝业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11