一种探测光缆衰减参数的自动校准方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种探测光缆衰减参数的自动校准装置，探测光缆尾端的光通过自动校准装置反射进入探测光缆，反射进入探测光缆中的光产生的后向散射光再次通过自动校准装置由探测光缆进入分布式光纤温度传感系统进行数据处理，最终得到探测光缆的两次数据信息，用以校准探测光缆的衰减参数。本发明专利技术还公开了一种探测光缆衰减参数的自动校准方法。实施本发明专利技术的探测光缆衰减参数的自动校准方法及装置，能够准确获得探测光缆的衰减参数，实现在现场对探测光缆进行校准、补偿；增加了分布式光纤温度传感系统的有效使用程度，提高了分布式光纤温度传感系统的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式光纤温度传感领域，尤其涉及一种探测光缆衰减参数的自动校准方法及装置。
技术介绍
分布式光纤温度传感系统基于背向散射原理，当激光脉冲在光纤中传输过程中，光纤中会不断产生拉曼散射(斯托克斯、反斯托克斯)、瑞利散射及布里渊散射等散射光，其中一部分会反方向传输到“源头”，我们称这部分散射光为“背向散射光”。分布式光纤温度传感系统就是采用背向拉曼散射中反斯托克斯作为温度敏感信号的一种温度传感系统。分布式光纤温度传感系统通常由分布式光纤温度传感主机和探测光缆组成。分布式光纤温度传感系统在出厂前，通常需要进行计算参数的标定，这种标定是以特定探测光缆为对象的。当分布式光纤温度传感系统交付客户使用时，使用的探测光缆可能是不同的，就会导致斯托克斯和反斯托克斯衰减系数等系数参数的改变。为了保证系统测量精度，需要对计算参数进行补偿修正。而分布式光纤温度传感系统所用的探测光缆的工作环境通常是隧道、煤矿、变电站等野外环境，探测光缆的温度随长度的分布情况难以确定，要像厂家或者实验室那样进行光缆的衰减参数标定是不现实的，这在一定程度上影响了分布式光纤温度传感系统的有效使用，降低了系统性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种探测光缆衰减参数的自动校准方法及装置，能够准确获得探测光缆的衰减参数，实现在现场对探测光缆进行校准、补偿；增加了分布式光纤温度传感系统的有效使用程度，提高了分布式光纤温度传感系统的性能。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种探测光缆衰减参数的自动校准装置，包括:分布式光纤温度传感系统；连接在分布式光纤温度传感系统上的探测光缆；连接在探测光缆尾端的光纤连接器；以及连接在光纤连接器上的自动校准装置，其中:探测光缆尾端的光通过自动校准装置反射进入探测光缆，反射进入探测光缆中的光产生的后向散射光再次通过自动校准装置由探测光缆进入分布式光纤温度传感系统进行数据处理，最终得到探测光缆的两次数据信息，用以校准探测光缆的衰减参数。优选的，自动校准装置为一反射装置。优选的，分布式光纤温度传感系统包括:用以产生脉冲光的脉冲光源，脉冲光源连接至探测光缆，其产生的脉冲光在向探测光缆传输的过程中产生携带有相应位置处温度信息的背向拉曼散射光。优选的，分布式光纤温度传感系统还包括:波分复用器、参考光纤以及信号接收模块，波分复用器一端连接在脉冲光源上，另一端通过参考光纤连接在探测光缆上，信号接收模块与波分复用器连接，其中:波分复用器将背向拉曼散射光从其他背向散射光中过滤出来，并从相应的光接口输送到信号接收模块上，信号接收模块对接收到的背向拉曼散射光进行光电转换和放大。优选的，分布式光纤温度传感系统还包括:分别与信号接收模块和脉冲光源相连接的信号采集模块；分别与信号采集模块和脉冲光源相连接的信号处理模块，其中:信号采集模块将由信号接收模块传输的模拟信号转化为数字信号，信号处理模块对由信号采集模块传输的数字信号进行处理和分析。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案是:一种探测光缆衰减参数的自动校准方法，包括以下步骤:对同一段探测光缆分别进行两次数据采集；预处理采集到的数据信息，对数据信息进行失真修正；根据经预处理和修正的数据信息，获取一已消除探测光缆沿线温度差异的数据曲线，并通过数据曲线得到一用以表示探测光缆衰减参数的数据曲线斜率；通过修正曲线斜率对探测光缆的衰减参数进行修正。优选的，对同一段探测光缆分别进行两次数据采集的步骤包括以下步骤:调整一分布式光纤温度传感系统中脉冲光源的重复频率至正常模式的一半，以提高脉冲光源的脉冲周期；通过提高脉冲光源的脉冲周期，提高同一段探测光缆的测量长度。优选的，对同一段探测光缆分别进行两次数据采集的步骤之后还包括以下步骤:对分布式光纤温度传感系统中的一信号采集模块进行调整，使其采集长度提高一倍。优选的，根据经预处理和修正的数据信息，获取一已消除探测光缆沿线温度差异的数据曲线的步骤包括以下步骤:对获取的经预处理和修正的数据信息进行反思托勒斯数据和斯托克斯数据相除得到数据曲线；计算对折相除后的数据曲线，得到曲线斜率。优选的，通过修正曲线斜率对探测光缆的衰减参数进行修正的步骤之后还包括以下步骤:调整脉冲光源和采集模块至正常模式。实施本专利技术实施例探测光缆衰减参数的自动校准方法及装置，具有如下有益效果:通过在探测光缆的末端连接自动校准装置，能够控制分布式光纤温度传感装置进行自动校准，从而可以准确获得探测光缆的衰减参数，实现在现场对探测光缆进行校准、补偿；增加了分布式光纤温度传感系统的有效使用程度，提高了分布式光纤温度传感系统的性倉泛。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例探测光缆衰减参数的自动校准装置的结构示意图； 图2为本专利技术实施例探测光缆衰减参数的自动校准方法的流程框图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，为本专利技术探测光缆衰减参数的自动校准装置的实施例一。本实施例中，探测光缆衰减参数的自动校准装置包括: 分布式光纤温度传感系统I ; 连接在分布式光纤温度传感系统I上的探测光缆2 ； 连接在探测光缆2尾端的光纤连接器3 ；以及 连接在光纤连接器3上的自动校准装置，本实施例中，自动校准装置为一反射装置4。实施时，探测光缆2铺设在隧道、煤矿、变电站等野外环境，用于测量外界温度。设置反射装置4的作用是:探测光缆2尾端的光通过自动校准装置(反射装置4)反射进入探测光缆2，反射进入探测光缆2中的光产生的后向散射光再次通过自动校准装置(反射装置4)由探测光缆2进入分布式光纤温度传感系统I进行数据处理，最终得到探测光缆的两次数据信息，用以校准探测光缆的衰减参数。进一步的，分布式光纤温度传感系统I包括:用以产生脉冲光的脉冲光源11，波分复用器12、参考光纤15以及信号接收模块，脉冲光源11依次连接波分复用器12及参考光纤15连接至探测光缆2 ； 波分复用器12 —端连接在脉冲光源11上，另一端通过参考光纤15连接在探测光缆2上，信号接收模块包括分别与波分复用器12连接的第一信号接收模块13和第二信号接收模块14.实施时，脉冲光源11产生的脉冲光在向探测光缆2传输的过程中产生携带有相应位置处温度信息的背向拉曼散射光。波分复用器12将背向拉曼散射光从其他背向散射光中过滤出来，并从相应的光接口输送到第一信号接收模块13和第二信号接收模块14中，第一信号接收模块13和第二信号接收模块14对接收到的背向拉曼散射光进行光电转换和放大。进一步的，分布式光纤温度传感系统I还包括:分别与第一信号接收模块13和第二信号接收模块14相连接的信号采集模块16，信号采集模块16与脉冲光源11相连接； 分别与信号米集模块16相连接的信号处理模块17,信号处理模块17与脉冲光源11相连接。实施时，信号采集模块16将分别经由第一信号接收模块13和第二信号接收模块14传输的模拟信号转化为数字信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，包括：分布式光纤温度传感系统；连接在所述分布式光纤温度传感系统上的探测光缆；连接在所述探测光缆尾端的光纤连接器；以及连接在所述光纤连接器上的自动校准装置，其中：所述探测光缆尾端的光通过所述自动校准装置反射进入所述探测光缆，反射进入所述探测光缆中的光产生的后向散射光再次通过所述自动校准装置由所述探测光缆进入所述分布式光纤温度传感系统进行数据处理，最终得到所述探测光缆的两次数据信息，用以校准探测光缆的衰减参数。

【技术特征摘要】
1.一种探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，包括: 分布式光纤温度传感系统； 连接在所述分布式光纤温度传感系统上的探测光缆； 连接在所述探测光缆尾端的光纤连接器；以及 连接在所述光纤连接器上的自动校准装置，其中:所述探测光缆尾端的光通过所述自动校准装置反射进入所述探测光缆，反射进入所述探测光缆中的光产生的后向散射光再次通过所述自动校准装置由所述探测光缆进入所述分布式光纤温度传感系统进行数据处理，最终得到所述探测光缆的两次数据信息，用以校准探测光缆的衰减参数。2.如权利要求1所述的探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，所述自动校准装置为一反射装置。3.如权利要求1或2所述的探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，所述分布式光纤温度传感系统包括: 用以产生脉冲光的脉冲光源，所述脉冲光源连接至所述探测光缆，其产生的脉冲光在向所述探测光缆传输的过程中产生携带有相应位置处温度信息的背向拉曼散射光。4.如权利要求3所述的探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，所述分布式光纤温度传感系统还包括:波分复用器、参考光纤以及信号接收模块，所述波分复用器一端连接在所述脉冲光源上，另一端通过所述参考光纤连接在所述探测光缆上，所述信号接收模块与所述波分复用器连接，其中: 所述波分复用器将所述背向拉曼散射光从其他背向散射光中过滤出来，并从相应的光接口输送到所述信号接收模块上，所述信号接收模块对所述接收到的背向拉曼散射光进行光电转换和放大。5.如权利要求4所述的探测光缆衰减参数的自动校准装置，其特征在于，所述分布式光纤温度传感系统还包括: 分别与所述信号接收模块和所述脉冲光源相连接的信号采集模块； 分别与所述信号采集模块和所述脉冲光源相连接的信号处理模块，其中:所述信号采集模块将...

【专利技术属性】
技术研发人员：段绍辉，田杰，姚森敬，周正仙，仝芳轩，沈春光，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，上海华魏光纤传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：