CN108332892A - 基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，主要涉及植被保护，本发明包括树干、保护套和远端控制中心，保护套套在树干上，保护套上设有光纤传感系统，光纤传感系统包括传感光纤，传感光纤将保护套外表至少缠绕一圈；还包括远端控制中心，光纤传感系统与远端控制中心通信并将传感信息发送给远端控制中心；树干为濒危树木的树干，保护套可到一定程度起到保护树干不受外力损伤，同时光纤传感系统可实时监测保护套上的应力变化，并将应力变化数据发送给远端控制中心，当应力变化过大时则说明树干有被损坏的风险，远端控制中心便采用相应的措施。
Description
技术领域
本发明涉及植被保护，具体涉及基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统。
背景技术
植被指地球表面某一地区所覆盖的植物群落。依植物群落类型划分，可分为草甸植被、森林植被等。它与气候、土壤、地形、动物界及水状况等自然环境要素密切相关。从全球范围可区分为海洋植被和陆地植被两大类。但由于陆地环境差异大，因而形成了多种植被类型，可将其划分为植被型、植物群系和群丛等多级分类系列。还可分为自然植被和人工植被。人工植被包括农田、果园、草场、人造林和城市绿地等。自然植被包括原生植被、次生植被等。由于现在的环境越来越差，并且濒临灭绝的植被种类也越来越多，政府越来越重视重点植被保护。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，本发明的成本低，利用保护套保护树干，同时监测树干保护套表面的应力变化。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，包括树干和保护套，所述保护套套在树干上，所述保护套上设有光纤传感系统，所述光纤传感系统包括传感光纤，所述传感光纤将保护套外表至少缠绕一圈；还包括远端控制中心，所述光纤传感系统与远端控制中心通信并将传感信息发送给远端控制中心。
进一步地，所述光纤传感系统包括泵浦光路、连续光路和拉曼泵浦光源，所述泵浦光路和连续光路中的激光相向而行，所述拉曼泵浦光源的激光输出端接有泵浦光纤，所述泵浦光纤通过光纤耦合器接入泵浦光路，拉曼泵浦光源通过泵浦光纤向泵浦光路引入拉曼泵浦光，所述拉曼泵浦光用于放大泵浦光路中的激光，拉曼泵浦与泵浦光路中的激光频差为40THz，所述泵浦光路中的激光与连续光路中的激光的频差为10.8GHz。在传感光纤的长度较长时，泵浦光路中的激光进入传感光纤后，在传播距离过长时能量会大幅度衰减，通过拉曼泵浦光可对传感光纤中由泵浦光路提供的激光进行放大，以增强传感信号的整体信噪比。
进一步地，所述保护套朝向树干的一面设有保温层，所述保温层采用EPS泡沫板。
进一步地，所述保护套中设有电加热板。电加热板采用市面上常见的加热板即可，其用于在温度较低时对树干进行加热以防树干被冻伤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括树干、保护套和远端控制中心，保护套套在树干上，保护套上设有光纤传感系统，光纤传感系统包括传感光纤，传感光纤将保护套外表至少缠绕一圈；还包括远端控制中心，光纤传感系统与远端控制中心通信并将传感信息发送给远端控制中心；树干为濒危树木的树干，保护套可到一定程度起到保护树干不受外力损伤，同时光纤传感系统可实时监测保护套上的应力变化，并将应力变化数据发送给远端控制中心，当应力变化过大时则说明树干有被损坏的风险，远端控制中心便采用相应的措施。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：1-树干，2-保护套，3-传感光纤。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1，基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，包括树干1和保护套2，所述保护套2 套在树干1上，所述保护套2上设有光纤传感系统，所述光纤传感系统包括传感光纤3，所述传感光纤3将保护套2外表至少缠绕一圈；还包括远端控制中心，所述光纤传感系统与远端控制中心通信并将传感信息发送给远端控制中心；所述光纤传感系统还包括泵浦光路、连续光路和拉曼泵浦光源，所述泵浦光路和连续光路中的激光相向而行，所述拉曼泵浦光源的激光输出端接有泵浦光纤，所述泵浦光纤通过光纤耦合器接入泵浦光路，拉曼泵浦光源通过泵浦光纤向泵浦光路引入拉曼泵浦光，所述拉曼泵浦光用于放大泵浦光路中的激光，拉曼泵浦与泵浦光路中的激光频差为40THz，所述泵浦光路中的激光与连续光路中的激光的频差为 10.8GHz，所述保护套2朝向树干1的一面设有保温层，所述保温层采用EPS泡沫板，所述保护套2中设有电加热板。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，其特征在于，包括树干(1)和保护套(2)，所述保护套(2)套在树干(1)上，所述保护套(2)上设有光纤传感系统，所述光纤传感系统包括传感光纤(3)，所述传感光纤(3)将保护套(2)外表至少缠绕一圈；还包括远端控制中心，所述光纤传感系统与远端控制中心通信并将传感信息发送给远端控制中心。
2.根据权利要求1所述的基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，其特征在于，所述光纤传感系统还包括泵浦光路、连续光路和拉曼泵浦光源，所述泵浦光路和连续光路中的激光相向而行，所述拉曼泵浦光源的激光输出端接有泵浦光纤，所述泵浦光纤通过光纤耦合器接入泵浦光路，拉曼泵浦光源通过泵浦光纤向泵浦光路引入拉曼泵浦光，所述拉曼泵浦光用于放大泵浦光路中的激光，拉曼泵浦与泵浦光路中的激光频差为40THz，所述泵浦光路中的激光与连续光路中的激光的频差为10.8GHz。
3.根据权利要求1所述的基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，其特征在于，所述保护套(2)朝向树干(1)的一面设有保温层，所述保温层采用EPS泡沫板。
4.根据权利要求1所述的基于拉曼放大的光纤传感森林监护系统，其特征在于，所述保护套(2)中设有电加热板。
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| JP2003329417A (ja) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 歪み計測センサおよびそのセンサを用いた歪み計測システム |
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| CN106532419A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-22 | 中国电子科技集团公司第三十四研究所 | 一种光纤拉曼激光器的远端泵浦的掺铒光纤放大器 |
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