一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统技术方案

技术编号:40451539 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-22 23:10
本申请提供一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,包括光源、解调模块、光开关、处理器、光纤适配器和至少一个光纤光栅传感器,其中光源通过光纤与光纤适配器连接,光纤适配器通过光纤与光纤光栅传感器的输入端和输出端连接,光纤光栅传感器的输入端通过光纤适配器接收光源发送的信号光,解调模块通过光纤适配器与光纤光栅传感器的输出端连接,以获取光谱信息,光开关设置在光源与光纤适配器间的光纤上,解调模块与处理器通信连接,以向处理器发送光谱信息。通过应用该系统,可在解调仪中将光纤光栅传感器采集到的信号进行分析处理,以替代解调仪连接的计算设备,提高了海洋温深远程探测系统的集成度,降低监测设备的体积及成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及海洋监测,尤其涉及一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统


技术介绍

1、海洋的温度是表征海洋的一个非常重要的物理量,尤其是沿海洋纵深垂直分布的温度场决定了海洋的水平分层数量以及各层的厚度,正是由于海水的纵向垂直分层,导致其具有不同的物理特性,如由于不同温度层之间的海水的密度不同,声音在其中具有不同的传播特性等。

2、典型的对海洋温深信息进行监测的方法为通过传感器探测海洋温深信息,传感器探测可以实现长期实时测量,且具有精度高、反应灵敏、稳定性好的优点,通过串联多路传感器,还可实现海洋垂直结构上的海水温度实时测量,技术相对成熟,与计算机及通信技术相结合可以进行实时观测海水温度变化,并可实时记录观测数据。

3、在实现远程监测的过程中,由于水下传输距离较远,且海水具有腐蚀性,耐腐蚀且能够远距离传输信号的光纤光栅传感器成为实现传感器探测的主要传感器类型,但因光纤光栅传感器解调成本高且需结合计算机对监测信号进行处理,通过光纤光栅传感器实现温深探测时存在设备体积较大、实现成本较高的问题。


技术实现思路

1、本申请提出一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,以解决通过光纤光栅传感器实现温深探测时存在的设备体积较大、实现成本较高的问题。

2、为解决上述问题,本申请提出了一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,包括光源、解调模块、光开关、处理器、光纤适配器和至少一个光纤光栅传感器,其中:光源通过光纤与光纤适配器连接,光纤适配器通过光纤与光纤光栅传感器的输入端和输出端连接,光纤光栅传感器的输入端通过光纤适配器接收光源发送的信号光;光开关设置在光源与光纤适配器间的光纤上,以控制光源与光纤适配器间的光路通断;解调模块通过光纤适配器与光纤光栅传感器的输出端连接,以获取光纤光栅传感器输出的光谱信息;解调模块与处理器通信连接,以向处理器发送光谱信息。

3、通过在解调仪内设置处理器,从而在解调仪中将光纤光栅传感器采集到的信号进行分析处理,以替代解调仪连接的计算设备,提高了海洋温深远程探测系统的集成度,降低监测设备的体积及成本。

4、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括机箱,机箱包括底板和前面板,光源、光开关和处理器分别与底板连接,光纤适配器设置在前面板上。通过机箱可为系统中的各个模块提供固定位置并且为系统中的各模块提供一定的保护,降低系统受到干扰的风险。

5、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括数据采集板,解调模块通过数据采集板与处理器通信连接,解调模块与数据采集板螺栓连接,数据采集板与底板连接。通过数据采集板能够实现解调模块与处理器间的通信,同时通过外设模块实现通信,避免增加解调模块的结构复杂度,提高系统的稳定性。

6、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括多个支撑柱,光开关通过多个支撑柱与底板连接,数据采集板通过多个支撑柱与底板连接。通过支撑柱将各个设备抬离底板进行固定,提高机箱中的空间利用率,同时提高了系统内部的散热能力,减少各个模块运行时发热导致运行异常等情况。

7、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括熔纤盘,熔纤盘设置在光开关与光纤适配器间的光纤上,以将光纤接入至光纤适配器中。通过熔纤盘将光开关连接至光纤适配器,能够对系统中的光纤进行规整,避免光纤线路杂乱,提高系统的运行可靠性,同时熔纤盘还能够通过纤芯对不同的光纤适配器接口进行区分,使光纤适配器接口与光开关的接口相对应。

8、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括存储模块,存储模块与处理器通信连接,以接收并存储处理器对光谱信息的处理结果。设置存储模块可在处理器对信息进行处理得到监测的温度、深度数据后,将对应的温度、深度数据存储,便于查看调用。

9、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括光纤耦合器,光纤耦合器设置在解调模块与光纤适配器之间,以将光纤光栅传感器输出的信号发送至解调模块中。通过光纤耦合器,能够使光纤光栅传感器输出的信号光能够最大程度的输入至解调模块中,降低插损,提高系统的监测准确性。

10、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括供电端口和电源开关,机箱还包括后面板,供电端口设置在后面板,供电端口与光源、解调模块和处理器电连接;电源开关与供电端口连接,以导通或中断供电端口与光源、解调模块和处理器之间的电连接。通过供电端口,能够将系统中需要电力供应的模块与供电设备连接,从而为系统工作提供电力。

11、在一种可行的实施方式中,光源包括光源开关,光源开关与光源电连接,且光源开关设置在前面板上,以控制光源开启或关闭。光源开关能够对光源进行独立控制,从而在接通电源时对光源进行开启或关闭操作。

12、在一种可行的实施方式中,海洋温深远程监测系统还包括云端服务器,处理器与云端服务器通信连接,以将处理器对光谱信息的处理结果发送至云端服务器。通过处理器将数据上传值云端服务器,可使监测得到的数据能够被移动终端等设备进行查询,提高数据查询的灵活性。

13、由以上技术方案可知,本申请提供一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,包括光源、解调模块、光开关、处理器、光纤适配器和至少一个光纤光栅传感器,其中光源通过光纤与光纤适配器连接,光纤适配器通过光纤与光纤光栅传感器的输入端和输出端连接,光纤光栅传感器的输入端通过光纤适配器接收光源发送的信号光;光开关设置在光源与光纤适配器间的光纤上,以控制光源与光纤适配器间的光路通断;解调模块通过光纤适配器与光纤光栅传感器的输出端连接,以获取光纤光栅传感器输出的光谱信息;解调模块与处理器通信连接,以向处理器发送光谱信息。通过应用该系统,可在解调仪中将光纤光栅传感器采集到的信号进行分析处理,以替代解调仪连接的计算设备,提高了海洋温深远程探测系统的集成度,降低监测设备的体积及成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,包括光源、解调模块、光开关、处理器、光纤适配器和至少一个光纤光栅传感器,其中:

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括机箱,所述机箱包括底板和前面板,所述光源、所述光开关和所述处理器分别与所述底板连接,所述光纤适配器设置在所述前面板上。

3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括数据采集板,所述解调模块通过所述数据采集板与所述处理器通信连接,所述解调模块与所述数据采集板螺栓连接,所述数据采集板与所述底板连接。

4.根据权利要求3所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括多个支撑柱,所述光开关通过多个所述支撑柱与所述底板连接,所述数据采集板通过多个所述支撑柱与所述底板连接。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括熔纤盘,所述熔纤盘设置在所述光开关与所述光纤适配器间的所述光纤上,以将所述光纤接入至所述光纤适配器中。

6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括存储模块,所述存储模块与所述处理器通信连接,以接收并存储所述处理器对所述光谱信息的处理结果。

7.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括光纤耦合器,所述光纤耦合器设置在所述解调模块与所述光纤适配器之间,以将所述光纤光栅传感器输出的信号发送至所述解调模块中。

8.根据权利要求2所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括供电端口和电源开关,所述机箱还包括后面板,所述供电端口设置在所述后面板,所述供电端口与所述光源、所述解调模块和所述处理器电连接;所述电源开关与所述供电端口连接,以导通或中断所述供电端口与所述光源、所述解调模块和所述处理器之间的电连接。

9.根据权利要求8所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述光源包括光源开关,所述光源开关与所述光源电连接,且所述光源开关设置在所述前面板上,以控制所述光源开启或关闭。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括云端服务器,所述处理器与所述云端服务器通信连接,以将所述处理器对所述光谱信息的处理结果发送至所述云端服务器。

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【技术特征摘要】

1.一种基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,包括光源、解调模块、光开关、处理器、光纤适配器和至少一个光纤光栅传感器,其中:

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括机箱,所述机箱包括底板和前面板,所述光源、所述光开关和所述处理器分别与所述底板连接,所述光纤适配器设置在所述前面板上。

3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括数据采集板,所述解调模块通过所述数据采集板与所述处理器通信连接,所述解调模块与所述数据采集板螺栓连接,所述数据采集板与所述底板连接。

4.根据权利要求3所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括多个支撑柱,所述光开关通过多个所述支撑柱与所述底板连接,所述数据采集板通过多个所述支撑柱与所述底板连接。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在于,所述海洋温深远程监测系统还包括熔纤盘,所述熔纤盘设置在所述光开关与所述光纤适配器间的所述光纤上,以将所述光纤接入至所述光纤适配器中。

6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅解调仪的海洋温深远程监测系统,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:田晓琳李欢欣刘民哲赵坤翟瑞占贾中青王丽莎刘梦霖王巍
申请(专利权)人:山东省科学院激光研究所
类型:新型
国别省市:

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