自适应调控的分布式光纤温度测量系统技术方案

自适应调控的分布式光纤温度测量系统，涉及一种分布式光纤温度测量系统。为了解决目前分布式光纤温度测量系统无法长期稳定测量和适应宽泛的工控现场环境的问题。半导体激光器输出激光脉冲至滤波器，该滤波器输出滤波后的光信号给波分复用器，波分复用器输出光信号给感温光缆，感温光缆的返回的光信号输出至波分复用器，该波分复用器输出拉曼反射A光和B光分别经第一光电转换器和第二光电转换器转换成电信号后发送给数据采集器，数据采集器的采集信号后给ARM处理器进行处理，ARM处理器的控制自适应控制模块，自适应控制模块同时自适应调控半导体激光器、数据采集器、第一光电转换器和第二光电转换器的最佳状态。它用于测量温度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分布式光纤温度测量系统，特别涉及一种自适应调控的分布式光纤温度测量系统。
技术介绍
分布式光纤拉曼温度传感技术是基于光纤后向拉曼散射原理，当向光纤中打入激光脉冲后，激光脉冲在光纤中向前传输，在传输过程中光纤中会不断产生拉曼散射，产生的后向散射光会沿光纤回路传输回系统中，在光纤拉曼后向散射光中，反斯托克斯光携带有温度信息，通过对该光进行解调获取光纤沿线温度场信息。目前分布式光纤温度测量系统技术方案中各个模块仍属各自工作，没有统一闭环控制模块进行协调，造成了系统无法长期稳定测量，更无法适应宽泛的工控现场环境，降低分布式光纤温度监控系统的实际应用效果。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决目前分布式光纤温度测量系统无法长期稳定测量，更无法适应宽泛的工控现场环境，降低分布式光纤温度监控系统的实际应用效果的问题，本技术提供一种自适应调控的分布式光纤温度测量系统。本技术的自适应调控的分布式光纤温度测量系统，它包括半导体激光器、滤波器、波分复用器、第一光电转换器、第二光电转换器、数据米集器、ARM处理器和自适应控制丰吴块，半导体激光器输出激光脉冲至滤波器，该滤波器输出滤波后的光信号给波分复用器，波分复用器输出光信号给感温光缆，感温光缆的返回的光信号输出至波分复用器，该波分复用器输出拉曼反射A光给第一光电转换器,该第一光电转换器将接收到的拉曼反射A光信号转换成电信号后发送给数据采集器，波分复用器输出拉曼反射B光给第二光电转换器，该第二光电转换器接收到的拉曼反射B光信号转换成电信号发送给数据采集器，数据采集器的采集信号输出端与ARM处理器的采集信号输入端连接，ARM处理器的控制信号输入输出端与自适应控制模块的控制信号输入输出端连接，数据采集器的采集控制信号输入输出端与自适应控制模块的采集控制信号输入输出端连接，半导体激光器的激光控制信号输入输出端与自适应控制模块的激光控制信号输入输出端连接，第一光电转换器的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块的第一转换控制信号输入输出端连接，第二光电转换器的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块的第二转换控制信号输入输出端连接。本技术的优点在于本技术的自适应控制模块自动将各器件工作状态调整到最佳状态以实现自适应调控功能。本技术可在连续不间断监测过程中自动调整系统各模块工作状态，克服由自身或系统外界环境引起的测量误差，保证系统长期工作的稳定性，更具有实用性。附图说明图1为本技术所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统的电气连接示意图。具体实施方式具体实施方式一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统，它包括半导体激光器1、滤波器2、波分复用器3、第一光电转换器4、第二光电转换器5、数据采集器6、ARM处理器7和自适应控制模块8，半导体激光器I输出激光脉冲至滤波器2，该滤波器2输出滤波后的光信号给波分复用器3，波分复用器3输出光信号给感温光缆，感温光缆的返回的光信号输出至波分复用器3， 该波分复用器3输出拉曼反射A光给第一光电转换器4,该第一光电转换器4将接收到的拉曼反射A光信号转换成电信号后发送给数据采集器6，波分复用器3输出拉曼反射B光给第二光电转换器5，该第二光电转换器5接收到的拉曼反射B光信号转换成电信号发送给数据采集器6，数据采集器6的采集信号输出端与ARM处理器7的采集信号输入端连接，ARM处理器7的控制信号输入输出端与自适应控制模块8的控制信号输入输出端连接，数据采集器6的采集控制信号输入输出端与自适应控制模块8的采集控制信号输入输出端连接，半导体激光器I的激光控制信号输入输出端与自适应控制模块8的激光控制信号输入输出端连接，第一光电转换器4的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块8的第一转换控制信号输入输出端连接，第二光电转换器5的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块8的第二转换控制信号输入输出端连接。本实施方式的自适应控制模块8可嵌入现有的控制软件，而自适应控制模块8自动获取系统内部各关键器件的状态信号，根据获取的信号状态对系统工作状态进行评估，在将评估结果存储后自行将各器件工作状态调整到最佳状态以实现自适应调控功能。所述数据米集器6用于实时米集第一光电转换器和第二光电转换器输入的模拟电信号，数据通过数据采集器6进行汇总并最终传输给ARM处理器7。ARM处理器负责协调整个系统的正常工作。具体实施方式二:本实施方式是对具体实施方式一所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统的进一步限定，它还包括光开关电路10，所述光开关电路10串联在波分复用器3和感温光缆之间，用于控制波分复用器3与感温光缆之间光信号的通或断。本实施方式中的感温光缆为多通道感温光缆，所述光开关电路可控制本实施方式的测量系统与感温光缆的某一个或某几个通道的通或断。具体实施方式三:本实施方式是对具体实施方式一所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统的进一步限定，它还包括报警控制装置11，ARM处理器7的报警控制信号输出端与报警控制装置11的报警控制信号输出端连接。具体实施方式四:本实施方式是对具体实施方式一所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统的进一步限定，所述半导体激光器I为外部触发半导体激光器。本实施方式的半导体激光器I为窄脉冲宽度、高峰值功率的外部触发半导体激光光源。所述半导体激光器I还可以具有调节内部工作温度功能。具体实施方式五:本实施方式是对具体实施方式一所述的自适应调控的分布式光纤温度测量系统的进一步限定，所述第一光电转换器4和第二光电转换器5均为雪崩光电二极管Aro。本实施方式中的雪崩光电二极管APD低噪声互阻抗放大器雪崩光电二极管APD,用于将光信号转变为模拟电信号，自适应控制模块通过ARM处理器进行控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
自适应调控的分布式光纤温度测量系统，其特征在于，它包括半导体激光器(1)、滤波器(2)、波分复用器(3)、第一光电转换器(4)、第二光电转换器(5)、数据采集器(6)、ARM处理器(7)和自适应控制模块(8)，?半导体激光器(1)输出激光脉冲至滤波器(2)，该滤波器(2)输出滤波后的光信号给波分复用器(3)，波分复用器(3)输出光信号给感温光缆，?感温光缆的返回的光信号输出至波分复用器(3)，?该波分复用器(3)输出拉曼反射A光给第一光电转换器(4)，该第一光电转换器(4)将接收到的拉曼反射A光信号转换成电信号后发送给数据采集器(6)，波分复用器(3)输出拉曼反射B光给第二光电转换器(5)，该第二光电转换器（5）接收到的拉曼反射B光信号转换成电信号发送给数据采集器(6)，?数据采集器(6)的采集信号输出端与ARM处理器(7)的采集信号输入端连接，?ARM处理器(7)的控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的控制信号输入输出端连接，?数据采集器(6)的采集控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的采集控制信号输入输出端连接，?半导体激光器(1)的激光控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的激光控制信号输入输出端连接?第一光电转换器(4)的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的第一转换控制信号输入输出端连接，?第二光电转换器(5)的转换控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的第二转换控制信号输入输出端连接。...

【技术特征摘要】
1.自适应调控的分布式光纤温度测量系统，其特征在于，它包括半导体激光器(I)、滤波器(2)、波分复用器(3)、第一光电转换器(4)、第二光电转换器(5)、数据米集器(6)、ARM处理器(7)和自适应控制模块(8)， 半导体激光器(I)输出激光脉冲至滤波器(2)，该滤波器(2)输出滤波后的光信号给波分复用器(3)，波分复用器(3)输出光信号给感温光缆， 感温光缆的返回的光信号输出至波分复用器(3)， 该波分复用器(3)输出拉曼反射A光给第一光电转换器(4),该第一光电转换器(4)将接收到的拉曼反射A光信号转换成电信号后发送给数据采集器￠)，波分复用器(3)输出拉曼反射B光给第二光电转换器(5)，该第二光电转换器(5)接收到的拉曼反射B光信号转换成电信号发送给数据采集器(6)， 数据采集器￠)的采集信号输出端与ARM处理器(7)的采集信号输入端连接， ARM处理器(7)的控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的控制信号输入输出端连接， 数据采集器(6)的 采集控制信号输入输出端与自适应控制模块(8)的采集控制信号输入输出端连接， 半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕国辉，商绍华，王可珂，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：实用新型
国别省市：