分布式光纤温度监测电路和装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种分布式光纤温度监测电路和装置，涉及分布式光纤的技术领域，包括光源发生电路、光路耦合器、预处理单元、控制器和同步控制单元；同步控制单元，根据控制器的第一控制信号输出同步电脉冲信号；光源发生电路，根据控制器的第二控制信号和同步控制单元的同步电脉冲信号，输出合成光脉冲，以使光脉冲经光路耦合器注入传感光纤，并生成布里渊后向散射光；预处理单元，对布里渊后向散射光进行预处理，得到预处理结果，并发送至控制器；控制器，用于发送第一控制信号和第二控制信号，并根据预处理结果得到监测结果，无需外挂传感器测量，测量距离较长，且极大程度地延长光源使用寿命，节省成本。

Distributed Optical Fiber Temperature Monitoring Circuit and Device

【技术实现步骤摘要】
分布式光纤温度监测电路和装置
本技术涉及分布式光纤
，尤其是涉及一种分布式光纤温度监测电路和装置。
技术介绍
传统的光纤温度监测采用外挂式传感器装置，体积较大，结构较为复杂，测量距离有限；此外，应用于上述光纤温度监测的光源需承受较大的脉冲电流，寿命普遍较短。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供分布式光纤温度监测电路和装置，无需外挂传感器测量，测量距离较长，且极大程度地延长光源使用寿命，节省成本。第一方面，本技术实施例提供了一种分布式光纤温度监测电路，包括：光源发生电路、光路耦合器、预处理单元、控制器和同步控制单元；所述同步控制单元，与所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第一控制信号输出同步电脉冲信号；所述光源发生电路，分别与所述同步控制单元和所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第二控制信号和所述同步控制单元的所述同步电脉冲信号，输出合成光脉冲，以使所述光脉冲经所述光路耦合器注入传感光纤，并生成布里渊后向散射光，其中，所述合成光脉冲包括探测光脉冲和泵浦光脉冲；所述预处理单元，与所述光路耦合器相连接，用于对所述布里渊后向散射光进行预处理，得到预处理结果，并发送至所述控制器；所述控制器，用于发送所述第一控制信号和所述第二控制信号，并根据所述预处理结果得到监测结果。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光源发生电路包括第一激光生成器、第二激光生成器、第一光隔离器、第一波分复用器、处理单元、分光器和反馈单元；所述第一激光生成器，与所述同步控制单元相连接，用于对所述同步控制单元发送的所述同步电脉冲信号的脉冲宽度进行调制整形，并生成相对应重复频率和脉冲宽度的探测光脉冲；所述第一光隔离器，与所述第一激光生成器相连接，用于对所述探测光脉冲进行噪声滤除操作；所述第二激光生成器，与所述控制器相连接，用于根据所述控制器发送的所述第二控制信号，得到相应大小的驱动电流，进而生成泵浦光脉冲；所述第一波分复用器，分别与所述第一光隔离器和所述第二激光生成器相连接，用于将去噪的探测光脉冲与所述泵浦光脉冲合成一束，并发送至所述处理单元；所述处理单元，与所述第一波分复用器相连接，用于对合成光进行过滤吸收再去噪处理，得到所述合成光脉冲；所述分光器，与所述处理单元相连接，用于进行分光处理，将所述合成光脉冲分别发送至输出接口和所述反馈单元；所述反馈单元，与所述分光器相连接，用于根据所述合成光脉冲生成反馈信号，并发送至所述控制器。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一激光生成器包括脉冲整形电路、第一驱动电路和探测光激光器；所述脉冲整形电路，与所述同步控制单元相连接，用于对所述同步电脉冲信号的脉冲宽度进行调制整形；所述第一驱动电路，分别与所述脉冲整形电路和所述探测光激光器相连接，用于根据调制后的电脉冲信号，生成相应大小的第一驱动电流，以驱动所述探测光激光器生成相应重复频率和脉冲宽度的探测光脉冲。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二激光生成器包括第二驱动电路和泵浦光激光器；所述第二驱动电路，用于根据所述控制器发送的所述第二控制信号生成相应大小的第二驱动电流，以驱动所述泵浦光激光器生成相应重复频率和脉冲宽度的泵浦光脉冲。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述处理单元包括掺饵光纤放大器、第二光隔离器、光滤波器和可饱和吸收体；所述掺饵光纤放大器，与所述第一波分复用器相连接，用于对所述合成光脉冲进行放大操作；所述第二光隔离器，与所述掺饵光纤放大器相连接，用于进行再去噪操作；所述光滤波器，与所述第二光隔离器相连接，用于进行过滤操作；所述可饱和吸收体，与所述光滤波器相连接，用于进行吸收噪声操作，得到所述合成光脉冲。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述反馈单元包括光衰减器和光探测器；所述光衰减器，与所述分光器相连接，用于将所述合成光脉冲进行衰减，并发送至所述光探测器；所述光探测器，分别与所述光衰减器和所述控制器相连接，用于根据所合成光脉冲生成反馈信号，并发送至所述控制器，以使所述控制器根据所述反馈信号调节所述第一控制信号和所述第二控制信号。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括分别与所述传感光纤和传导光纤相连接的恒温箱，用于监测所述传感光纤的参数状态。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述预处理单元包括第二波分复用器、第一预处理电路和第二预处理电路；所述第二波分复用器，与所述光路耦合器相连接，用于将所述合成光脉冲进行分离，以使所述第一预处理电路和所述第二预处理电路分别对分离的探测光脉冲和泵浦光脉冲进行预处理操作。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述预处理电路包括依次相连接的滤波器件、放大电路、光电转换模块和模数转换电路。第二方面，本技术实施例还提供一种分布式光纤温度监测装置，包括如上所述的分布式光纤温度监测电路，还包括与所述分布式光纤温度监测电路相连接的上位机。本技术提供了一种分布式光纤温度监测电路和装置，通过控制器发送的第一控制信号控制同步控制单元输出同步电脉冲信号，光源发生电路基于同步电脉冲信号和控制器发送的第二控制信号和对光源发生电路中的驱动电流大小进行调整，进而生成相应重复频率和脉冲宽度的光脉冲，上述光脉冲经过光路耦合器注入传感光纤，光脉冲在传感光纤中向前传播的同时，产生向后传播的后向布里渊散射光，后向布里渊散射光通过预处理单元进行过滤去噪等处理，经控制器对输出的监测结果信号的采样、处理并解调出温度，然后再传输到计算机上进行处理和定标，并在计算机监控界面上显示出温度数据和图像等相关信息，实现实时监测功能；本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的分布式光纤温度监测电路结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。传统的光纤温度监测采用外挂式传感器装置，体积较大，结构较为复杂，测量距离有限；此外，应用于上述光纤温度监测的光源需承受较大的脉冲电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光纤温度监测电路，其特征在于，包括：光源发生电路、光路耦合器、预处理单元、控制器和同步控制单元；所述同步控制单元，与所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第一控制信号输出同步电脉冲信号；所述光源发生电路，分别与所述同步控制单元和所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第二控制信号和所述同步控制单元的所述同步电脉冲信号，输出合成光脉冲，以使所述光脉冲经所述光路耦合器注入传感光纤，并生成布里渊后向散射光，其中，所述合成光脉冲包括探测光脉冲和泵浦光脉冲；所述预处理单元，与所述光路耦合器相连接，用于对所述布里渊后向散射光进行预处理，得到预处理结果，并发送至所述控制器；所述控制器，用于发送所述第一控制信号和所述第二控制信号，并根据所述预处理结果得到监测结果。

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤温度监测电路，其特征在于，包括：光源发生电路、光路耦合器、预处理单元、控制器和同步控制单元；所述同步控制单元，与所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第一控制信号输出同步电脉冲信号；所述光源发生电路，分别与所述同步控制单元和所述控制器相连接，用于根据所述控制器的第二控制信号和所述同步控制单元的所述同步电脉冲信号，输出合成光脉冲，以使所述光脉冲经所述光路耦合器注入传感光纤，并生成布里渊后向散射光，其中，所述合成光脉冲包括探测光脉冲和泵浦光脉冲；所述预处理单元，与所述光路耦合器相连接，用于对所述布里渊后向散射光进行预处理，得到预处理结果，并发送至所述控制器；所述控制器，用于发送所述第一控制信号和所述第二控制信号，并根据所述预处理结果得到监测结果。2.根据权利要求1所述的分布式光纤温度监测电路，其特征在于，所述光源发生电路包括第一激光生成器、第二激光生成器、第一光隔离器、第一波分复用器、处理单元、分光器和反馈单元；所述第一激光生成器，与所述同步控制单元相连接，用于对所述同步控制单元发送的所述同步电脉冲信号的脉冲宽度进行调制整形，并生成相对应重复频率和脉冲宽度的探测光脉冲；所述第一光隔离器，与所述第一激光生成器相连接，用于对所述探测光脉冲进行噪声滤除操作；所述第二激光生成器，与所述控制器相连接，用于根据所述控制器发送的所述第二控制信号，得到相应大小的驱动电流，进而生成泵浦光脉冲；所述第一波分复用器，分别与所述第一光隔离器和所述第二激光生成器相连接，用于将去噪的探测光脉冲与所述泵浦光脉冲合成一束，并发送至所述处理单元；所述处理单元，与所述第一波分复用器相连接，用于对合成光进行过滤吸收再去噪处理，得到所述合成光脉冲；所述分光器，与所述处理单元相连接，用于进行分光处理，将所述合成光脉冲分别发送至输出接口和所述反馈单元；所述反馈单元，与所述分光器相连接，用于根据所述合成光脉冲生成反馈信号，并发送至所述控制器。3.根据权利要求2所述的分布式光纤温度监测电路，其特征在于，所述第一激光生成器包括脉冲整形电路、第一驱动电路和探测光激光器；所述脉冲整形电路，与所述同步控制单元相连接，用于对所述同步电脉冲信号的脉冲宽度进行调制整形；所述第一驱动电路，分别与所述脉冲整形电路和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵罡，马晓久，樊越甫，韦强启，赵发平，张萌，白建军，佘彦杰，田宇辉，朱明昊，王毅凡，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司洛阳供电公司，国家电网有限公司，永城启源电力有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41