CN106168491B - 光纤光栅传感器测量结果定位显示方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤光栅传感器测量结果定位显示方法及系统，其中方法包括以下步骤：通过传感器的属性配置接口获取用户输入的传感器参数；根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；通过该传感器的实时数据接收窗格获取传感器实时波长数据，根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；若该实时波长数据属于波长值范围内的数据，则对该实时波长数据进行物理量换算，并在界面进行正确显示，不同传感器的物理量的显示位置不同。本发明可以任意连接光纤光栅传感器，而不需要保持特定的顺序，并在软件界面上正确的位置显示，方便传感器的使用。

Description

光纤光栅传感器测量结果定位显示方法及系统
技术领域
本发明涉及光纤传感领域，特别涉及光纤光栅传感器测量结果软件定位显示方法及系统。
背景技术
光纤光栅传感技术经过十余年的发展，由于其具有无源、绝缘、本安防爆、信号远传、可靠性高等优点，且可以通过不同的封装材料和工艺，感知多种物理量(如温度、应力/应变、振动、位移、扭矩等)，目前已广泛用于石油石化、交通、电力、国防、航空航天等领域。
光纤光栅传感技术的另一优势，就是可以将不同中心波长值的光纤光栅串接，如图1所示，形成准分布式的监测网络。由于外界物理量作用到光纤光栅，会引起光纤光栅波长发生改变，因此各个传感器的中心波长值需要一定的间隔。此外，光纤光栅解调仪表实时输出光纤光栅的波长值，仅能按照波长从小到大或从大到小的顺序输出，无法与传感器接入的时间先后顺序和空间位置对应。因此实际使用时，传感器的布设都是按照波长顺序的规律进行串接，如波长从小到大或是从大到小，以免错位造成结果错误，但这样容易造成传感器使用的不便。
发明内容
本发明的发明目的，在于提供一种定位方法，使任意混序接入的光纤光栅传感器，其测量结果均可以在正确的位置显示，方便传感器的实际使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种光纤光栅传感器测量结果定位显示方法，包括以下步骤：
通过传感器的属性配置接口获取用户输入的传感器参数；
根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；
通过该传感器的实时数据接收窗格获取传感器实时波长数据，根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；
若该实时波长数据属于波长值范围内的数据，则对该实时波长数据进行物理量换算，并在界面进行正确显示，不同传感器的物理量的显示位置不同。
本发明所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示方法中，所述传感器参数包括传感器中心波长值和响应系数。
本发明所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示方法中，获取用户输入传感器参数时，先对输入的传感器参数进行合法性判断，若不符合要求，则要求用户再次输入。
本发明还提供了一种光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，包括：
属性配置接口，用于获取用户输入的传感器参数；
分类模块，用于根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；
单一传感器实时数据接收窗格，用于获取相应传感器实时波长数据，并根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；
换算模块，用于在该实时波长数据属于波长值范围内的数据时，对该实时波长数据进行物理量换算；
显示模块，用于在界面中正确显示经物理量换算后的实时波长数据，不同传感器的物理量的显示位置不同。
本发明所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示系统中，该属性配置接口还用于获取用户输入的传感器参数，并输入的传感器参数的合法性进行判断。
本发明所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示系统中，通过属性配置接口输入的传感器参数包括传感器中心波长值和响应系数。
本发明产生的有益效果是：本发明将光纤光栅传感器的参数作为显示窗格的属性进行固化，显示窗格根据该参数确定待显示光纤光栅传感器的波段范围，以此限定从光纤光栅解调仪表中读取的波长值，并依据该波长值换算传感器的物理量。通过本发明的方法可以任意连接光纤光栅传感器，而不需要保持特定的顺序，并在界面上正确的位置显示，方便传感器的使用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为光纤光栅传感器监测网络示意图；
图2为图1中传感器3和传感器N的位置互换的示意图；
图3为光纤光栅传感器测量结果定位显示方法流程图；
图4为光纤光栅传感器测量结果定位显示系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例以光纤光栅温度传感器的使用为例。如图1所示，N个传感器按波长从小到大的顺序依次串联(波长1<波长2<波长3<……<波长N-1<波长N)，并通过连接光缆接入光纤光栅解调仪表。假设光纤光栅温度传感器的响应系数为10pm/℃，则温度变化200℃会引起光纤光栅波长改变2000pm，即2nm，因此N个传感器之间的中心波长差为2nm；若传感器的响应系数为20pm/℃，则传感器之间的中心波长差应为4nm。
光纤光栅解调仪表将N个传感器的波长数据进行实时解调，并按照预定顺序输出，本实施例中采用从小到大输出。则此时其波长输出次序与传感器的连接次序一致，通过响应系数换算，在界面中对应的正确位置显示。
如果实际中有两个传感器连接顺序错误，如图2中传感器3和传感器N的位置互换。但此时光纤光栅解调仪表仍然按照预定顺序输出，因此最终换算得到的传感器3和传感器N的物理量在界面中显示位置不正确。
本发明中可通过在显示界面中对不同传感器的显示位置进行属性配置，从而避免上述问题。
如图3所示，本发明实施例的光纤光栅传感器测量结果定位显示方法，包括以下步骤：
S1、通过传感器的属性配置接口获取用户输入的传感器参数；不同的传感器可对应不同的属性配置接口。该传感器参数可包含如传感器通道、中心波长值和响应系数。
S2、根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围。例如输入光纤光栅温度传感器的中心波长值为1550nm，响应系数为10pm/℃，则波长值范围是1549nm到1551nm；若响应系数为20pm/℃，则波长值范围是1548nm到1552nm。如果输入的传感器参数相同，则会报错。
S3、通过该传感器的实时数据接收窗格获取传感器实时波长数据，根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；不同传感器对应不同的实时数据接收窗格，通过该窗格可以进入属性配置接口，如果是做成软件，则可以通过点选窗格，显示该窗格的属性配置界面，即步骤S1中的属性配置接口。
S4、若该实时波长数据属于波长值范围内的数据，则对该实时波长数据进行温度、应变等物理量换算，并在界面进行正确显示，不同传感器的物理量的显示位置不同。
通过上述方法，不同传感器对应的波长值范围不同，因此在其中一个传感器对应的窗格只可以显示相应的传感器的波长值，从而可以保证不同传感器的数据显示不会出错。因此可以任意串接新的传感器，而不会引起错误。
本发明的一个实施例中，在步骤S1和步骤S2之间还可以包括一个步骤：对用户输入的传感器数据进行合法性判断，可在获取用户输入传感器参数时，对输入的传感器参数进行合法性判断，否则要求用户重新输入。
为实现上述实施例的方法，本发明还提供了一种光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，如图4所示，包括：
属性配置接口，用于获取用户输入的传感器参数；通过属性配置接口输入的传感器参数包括传感器中心波长值和响应系数。属性配置接口可与传感器一一对应。
分类模块，用于根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；
单一传感器实时数据接收窗格，用于获取相应传感器实时波长数据，并根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；
换算模块，用于在该实时波长数据属于波长值范围内的数据时，对该实时波长数据进行温度、应变等物理量换算；
显示模块，用于在界面中正确显示经物理量换算后的实时波长数据，不同传感器的物理量的显示位置不同。
本发明另一实施例中，该属性配置接口还用于获取用户重复输入的两次传感器参数，并对两次输入的传感器参数的合法性进行判断。
将上述方法和系统做成具体的软件，则该软件具体执行流程为：
1)首先点选软件界面中任一窗格，将出现窗格属性配置界面。
2)在界面中输入传感器参数，如传感器所属通道、中心波长值和响应系数。
3)对输入参数的合法性进行判断，如中心波长值是否重复输入，如果错误则返回到第2步。
4)窗格根据输入的传感器参数划定波长值的范围，例如输入光纤光栅温度传感器的中心波长值为1550nm，响应系数为10pm/℃，则波长值范围是1549nm到1551nm；若响应系数为20pm/℃，则波长值范围是1548nm到1552nm。
5)属性配置成功的窗格将只接收属于波长值范围内的传感器实时波长数据。
6)根据该数值进行物理量换算，并进行正确显示。
综上，本发明通过对显示窗格进行属性设置，即将光纤光栅传感器的中心波长值和响应系数作为显示窗格的属性进行固化。显示窗格根据这两个参数确定待显示光纤光栅传感器的波段范围，以此限定从光纤光栅解调仪表中读取的波长值，并依据该波长值换算传感器的物理量。因此采用本发明所述方法，可以任意连接光纤光栅传感器，而不需要保持特定的顺序，并能在界面上正确的位置显示，方便传感器的使用。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种光纤光栅传感器测量结果定位显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过传感器的属性配置接口获取用户输入的传感器参数；
根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；
通过该传感器的实时数据接收窗格获取传感器实时波长数据，根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；
若该实时波长数据属于波长值范围内的数据，则对该实时波长数据进行物理量换算，并在界面进行正确显示，不同传感器的物理量的显示位置不同。
2.根据权利要求1中所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示方法，其特征在于，所述传感器参数包括传感器中心波长值和响应系数。
3.根据权利要求1中所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示方法，其特征在于，获取用户输入传感器参数时，先对输入的传感器参数进行合法性判断，若不符合要求，则要求用户再次输入。
4.一种光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，其特征在于，包括：
属性配置接口，用于获取用户输入的传感器参数；
分类模块，用于根据获取的传感器参数为该传感器划定不同的波长值范围；
单一传感器实时数据接收窗格，用于获取相应传感器实时波长数据，并根据该传感器所划定的波长值范围判定实时波长数据是否属于波长值范围内的数据；
换算模块，用于在该实时波长数据属于波长值范围内的数据时，对该实时波长数据进行物理量换算；
显示模块，用于在界面中正确显示经物理量换算后的实时波长数据，不同传感器的物理量的显示位置不同。
5.根据权利要求4所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，其特征在于，该属性配置接口还用于获取用户输入的传感器参数，并对输入的传感器参数的合法性进行判断。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，其特征在于，通过属性配置接口输入的传感器参数包括传感器中心波长值和响应系数。
7.根据权利要求4-5中任一项所述的光纤光栅传感器测量结果定位显示系统，其特征在于，属性配置接口与传感器一一对应。
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