基于ATCA的光纤振动传感系统及光纤振动检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于ATCA的光纤振动传感系统及光纤振动检测装置，其中，系统包括：基于ATCA平台的机箱、第一光处理板卡、第二光处理板卡、信号处理板卡、信号交换板卡和中央处理板卡，第一光处理板卡通过内嵌的第一接口转接板与第一光处理板卡的机箱插槽连接，产生激光光源并进行调制和放大，第二光处理板卡通过内嵌的第二接口转接板与第二光处理板卡的机箱插槽的连接，将第一光处理板输出的光源信号发送到系统外部并将返回的光源信号转换为模拟信号。信号处理板卡分析模拟信号对振动事件识别和定位，中央处理板卡根据识别和定位的振动事件进行相应处理。利用本实用新型专利技术，实现硬件在ATCA平台中搭建检测系统，节省网络设备部署的资源和空间成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及计算机领域标准ATCA处理器刀片的扩展设备，特别是涉及一种基于ATCA的光纤振动传感系统及光纤振动检测装置。
技术介绍
现有的光纤传感系统，作用于光纤上的外界扰动信号，根据光弹效应，引起光纤中传输光的相位变化，通过干涉方法，获得包含外界扰动信息的两路干涉光干涉信号。对干涉信号进行光电转换、放大、A/D转换等处理，得到包含外界扰动信息的数字信号。通常，在监控方设置服务器以对得到的光干涉信号、数字信号等进行处理，实现光纤传感振源的检测。但是，这种系统所用的服务器通常使用盒式架构。依靠网络处理器的处理能力，把控制和数据转发功能用软件来实现。此技术硬件设计简单，因为机箱面板卡面积小，很难提供较多的外部接口。其设备内部也没有足够的空间，使其散热性能低、抗恶劣环境能力差，不适合在大型而密集的机房部署。ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture)标准即先进的电信计算平台，它脱胎于在电信、航天、工业控制、医疗器械、智能交通、军事装备等领域应用广泛的新一代主流工业计算技术—CompactPCI标准。是为下一代融合通信及数据网络应用提供的一个高性价比的，基于模块化结构的、兼容的、并可扩展的硬件构架。ATCA是一种全开放、可互操作的电信工业标准，采用了全新的设计标准，这一新标准有助于电信设备制造商满足运营商日益苛刻的要求。ATCA在背板结构、散热、可靠性以及开放性方面有独特的创新。因此，将光纤振动传感服务器基于ATCA进行整合，从而使得搭建的服务器性能稳定、且节省成本。技术内容本技术主要解决的技术问题是提供一种基于ATCA的光纤振动传感系统及光纤振动检测装置，将光纤振动传感服务器基于ATCA进行整合。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种基于ATCA的光纤振动传感系统，所述系统包括：基于高级通讯计算机架构ATCA平台的机箱，包括背板以及设置于所述背板上的第一光处理板卡、第二光处理板卡、信号处理板卡、信号交换板卡和中央处理板卡的机箱插槽，所述背板包括连接所述机箱插槽的数据交换线路和控制交换线路；信号交换板卡，与所述信号交换板卡的机箱插槽连接，通过所述数据交换线路和所述控制交换线路进行信号与指令的交互传输；第一光处理板卡，通过内嵌的第一接口转接板将串口转换为网口以与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述第一光处理板卡产生激光光源，并将所述激光光源进行调制以及将经过调制后的光源信号放大；第二光处理板卡，通过内嵌的第二接口转接板将串口转换为网口以与所述第二光处理板卡的机箱插槽的连接；所述第二光处理板卡获取经过所述第一光处理板卡放大的光源信号，并对所述光源信号进行放大后发送到系统外部，以及将返回的光源信号转换为模拟信号；信号处理板卡，与所述信号处理板卡的机箱插槽连接，采集所述第二光处理板卡产生的模拟信号，并对所述模拟信号进行分析以对振动事件进行识别和定位；以及中央处理板卡，与所述中央处理板卡的机箱插槽连接，获取所述信号处理板卡识别和定位的振动事件，并进行相应处理。其中，所述第一光处理板卡包括激光器、驱动器、调制器与光纤放大器；所述激光器发射激光以产生光源信号，所述驱动器驱动所述调制器对所述光源信号进行调制处理，所述光纤放大器将经过所述调制器处理的光源信号放大。其中，所述第二光处理板卡包括拉曼放大器、光电探测器、第一光耦合器以及波分复用器；所述波分复用器接收所述第一光处理板卡输出的光源信号，所述拉曼放大器作用于所述波分复用器以放大所述光源信 号，并传输到系统外部；所述波分复用器还接收返回的光源信号，所述第一光耦合器将所述波分复用器接收到的返回的光源信号分为两束，所述光电探测器将所述两束光源信号进行光电转换以及正交解调处理以输出模拟信号。其中，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述第一光处理板卡包括激光器、驱动器、调制器与光纤放大器，所述第一接口转接板包括第一接口转接子板与第二接口转接子板；所述电源经过第一电源转换电路的电压转换对所述激光器供电，所述激光器通过所述第一接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述电源经过第二电源转换电路的电压转换对所述调制器供电；所述电源经过第三电源转换电路的电压转换对所述光纤放大器供电，所述光纤放大器通过所述第二接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述中央处理板卡通过所述数据交换线路和控制交换线路分别连接到所述第一、二接口转接子板，以将网口信号转换为串口信号，以控制所述激光器以及所述光纤放大器。其中，所述光纤放大器为掺铒光纤放大器。其中，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述第二光处理板卡包括拉曼放大器、光电探测器、第一光耦合器以及波分复用器；所述电源经过第四电源转换电路的电压转换对所述拉曼放大器供电，所述拉曼放大器通过所述第二接口转接板与所述第二光处理板卡的机箱插槽连接；所述中央处理板卡通过所述数据交换线路和控制交换线路连接到所述第二接口转接板，将网口信号转换为串口信号以控制所述拉曼放大器；所述电源还经过第五电源转换电路的电压转换对所述光电探测器供电。其中，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述信号处理板卡包括CPCI总线接口，所述CPCI总线接口通过第三接口转接板将CPCI总线接口转换为网口以与所述信号处理板卡的机箱插槽连接，所述电源经过第六电源转换电路的电压转换为所述信号处理板卡供电。为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供 一种基于ATCA的光纤振动检测装置，所述装置包括：基于高级通讯计算机架构ATCA平台的机箱，包括背板以及设置于所述背板上的第一光处理板卡和第二光处理板卡的机箱插槽，所述背板包括连接所述机箱插槽的数据交换线路和控制交换线路；第一光处理板卡，通过内嵌的第一接口转接板将串口转换为网口以与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述第一光处理板卡产生激光光源，并将所述激光光源进行调制以及将经过调制后的光源信号放大；以及第二光处理板卡，通过内嵌的第二接口转接板将串口转换为网口以与所述第二光处理板卡的机箱插槽的连接；所述第二光处理板卡获取经过所述第一光处理板卡放大的光源信号，并对所述光源信号进行放大后发送到系统外部，以及将返回的光源信号转换为模拟信号。其中，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述第一光处理板卡包括激光器、驱动器、调制器与光纤放大器，所述第一接口转接板包括第一接口转接子板与第二接口转接子板；所述电源经过第一电源转换电路的电压转换对所述激光器供电，所述激光器通过所述第一接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述电源经过第二电源转换电路的电压转换对所述调制器供电；所述电源经过第三电源转换电路的电压转换对所述光纤放大器供电，所述光纤放大器通过所述第二接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接。其中，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述第二光处理板卡包括拉曼放大器、光电探测器、第一光耦合器以及波分复用器；所述电源经过第四电源转换电路的电压转换对所述拉曼放大器供电，所述拉曼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ATCA的光纤振动传感系统，其特征在于，所述系统包括：基于高级通讯计算机架构ATCA平台的机箱，包括背板以及设置于所述背板上的第一光处理板卡、第二光处理板卡、信号处理板卡、信号交换板卡和中央处理板卡的机箱插槽，所述背板包括连接所述机箱插槽的数据交换线路和控制交换线路；信号交换板卡，与所述信号交换板卡的机箱插槽连接，通过所述数据交换线路和所述控制交换线路进行信号与指令的交互传输；第一光处理板卡，通过内嵌的第一接口转接板将串口转换为网口以与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述第一光处理板卡产生激光光源，并将所述激光光源进行调制以及将经过调制后的光源信号放大；第二光处理板卡，通过内嵌的第二接口转接板将串口转换为网口以与所述第二光处理板卡的机箱插槽的连接；所述第二光处理板卡获取经过所述第一光处理板卡放大的光源信号，并对所述光源信号进行放大后发送到系统外部，以及将返回的光源信号转换为模拟信号；信号处理板卡，与所述信号处理板卡的机箱插槽连接，采集所述第二光处理板卡产生的模拟信号，并对所述模拟信号进行分析以对振动事件进行识别和定位；以及中央处理板卡，与所述中央处理板卡的机箱插槽连接，获取所述信号处理板卡识别和定位的振动事件，并进行相应处理。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ATCA的光纤振动传感系统，其特征在于，所述系统包括：
基于高级通讯计算机架构ATCA平台的机箱，包括背板以及设置于所述背板上的第一光处理板卡、第二光处理板卡、信号处理板卡、信号交换板卡和中央处理板卡的机箱插槽，所述背板包括连接所述机箱插槽的数据交换线路和控制交换线路；
信号交换板卡，与所述信号交换板卡的机箱插槽连接，通过所述数据交换线路和所述控制交换线路进行信号与指令的交互传输；
第一光处理板卡，通过内嵌的第一接口转接板将串口转换为网口以与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述第一光处理板卡产生激光光源，并将所述激光光源进行调制以及将经过调制后的光源信号放大；
第二光处理板卡，通过内嵌的第二接口转接板将串口转换为网口以与所述第二光处理板卡的机箱插槽的连接；所述第二光处理板卡获取经过所述第一光处理板卡放大的光源信号，并对所述光源信号进行放大后发送到系统外部，以及将返回的光源信号转换为模拟信号；
信号处理板卡，与所述信号处理板卡的机箱插槽连接，采集所述第二光处理板卡产生的模拟信号，并对所述模拟信号进行分析以对振动事件进行识别和定位；以及
中央处理板卡，与所述中央处理板卡的机箱插槽连接，获取所述信号处理板卡识别和定位的振动事件，并进行相应处理。
2.根据权利要求1所述的基于ATCA的光纤振动传感系统，其特征在于，所述第一光处理板卡包括激光器、驱动器、调制器与光纤放大器；所述激光器发射激光以产生光源信号，所述驱动器驱动所述调制器对所述光源信号进行调制处理，所述光纤放大器将经过所述调制器处理的光源信号放大。
3.根据权利要求1所述的基于ATCA的光纤振动传感系统，其特征在于，所述第二光处理板卡包括拉曼放大器、光电探测器、第一光耦合 器以及波分复用器；所述波分复用器接收所述第一光处理板卡输出的光源信号，所述拉曼放大器作用于所述波分复用器以放大所述光源信号，并传输到系统外部；所述波分复用器还接收返回的光源信号，所述第一光耦合器将所述波分复用器接收到的返回的光源信号分为两束，所述光电探测器将所述两束光源信号进行光电转换以及正交解调处理以输出模拟信号。
4.根据权利要求1所述的基于ATCA的光纤振动传感系统，其特征在于，所述基于ATCA平台的机箱还包括电源，所述第一光处理板卡包括激光器、驱动器、调制器与光纤放大器，所述第一接口转接板包括第一接口转接子板与第二接口转接子板；所述电源经过第一电源转换电路的电压转换对所述激光器供电，所述激光器通过所述第一接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述电源经过第二电源转换电路的电压转换对所述调制器供电；所述电源经过第三电源转换电路的电压转换对所述光纤放大器供电，所述光纤放大器通过所述第二接口转接子板与所述第一光处理板卡的机箱插槽连接；所述中央处理板卡通过所述数据交换线路和控制交换线路分别连接到所述第一、二接口转接子板，以将网口信号转换为串口信号，以控制所述激光器以及所述光纤放大器。
5.根据权利要求2或4所述的基于ATCA的光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦长伟，刘博宇，曲洪权，
申请(专利权)人：深圳艾瑞斯通技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44