CN110487390A - 一种光纤分布式传感监测管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光纤技术领域，公开了一种光纤分布式传感监测管理方法，所述光纤分布式传感监测管理系统包括：光源发射模块、光传输模块、光接收模块、中央处理模块、光信号增强模块、温度检测模块、压力检测模块、显示模块。本发明通过压力检测模块可以检测光纤布线路途中的受到的挤压信息，可以及时进行防护措施，降低光纤受到的挤压而导致信号损耗；同时通过光信号增强模块在分布式光纤振动传感器的多段传感光缆间增加远端光纤中继，放大经前段传感光纤损耗的光脉冲，增强了注入后段传感光纤中的光脉冲功率，从而使后段传感光纤的后向散射光的强度受到中继放大，使光信号增强。

Description

一种光纤分布式传感监测管理方法

技术领域

本发明属于光纤技术领域，尤其涉及一种光纤分布式传感监测管理方法。

背景技术

分布式光纤传感器是采用独特的分布式光纤探测技术，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感器。它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，对于许多工业应用有许多吸引力。然而，现有光纤分布式传感监测不能对光纤传输路途中的受到的挤压进行检测，导致光传输中断或损耗；同时由于传输路途中物理因素导致光信号损耗，信号不强。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有光纤分布式传感监测不能对光纤传输路途中的受到的挤压进行检测，导致光传输中断或损耗；同时由于传输路途中物理因素导致光信号损耗，信号不强。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种光纤分布式传感监测管理方法。

本发明是这样实现的，一种光纤分布式传感监测管理系统包括：

光源发射模块、光传输模块、光接收模块、中央处理模块、光信号增强模块、温度检测模块、压力检测模块、显示模块；

光源发射模块，与光传输模块连接，用于通过发光二极管或激光发射器进行发射光源；

光传输模块，与光源发射模块、光接收模块连接，用于通过光纤将光源信号进行传输；

光接收模块，与光传输模块、中央处理模块连接，用于通过光敏元件检测光脉冲并接受光信号；

中央处理模块，与光接收模块、光信号增强模块、温度检测模块、压力检测模块、显示模块连接，用于调度各个模块正常工作；

光信号增强模块，与中央处理模块连接，用于对接收的光信号进行增强；

温度检测模块，与中央处理模块连接，用于通过温度传感器器对光纤路途温度进行检测；

压力检测模块，与中央处理模块连接，用于通过压力传感器对光纤路途压力进行检测；

显示模块，与中央处理模块连接，用于显示检测信息。

一种光纤分布式传感监测管理方法包括以下步骤：

步骤一，通过光源发射模进行发射光源；并通过光传输模块将光源信号进行传输；接着通过光接收模块接受光信号；

步骤二，中央处理模块调度光信号增强模块对接收的光信号进行增强；

步骤三，通过温度检测模块对光纤路途温度进行检测；以及通过压力检测模块对光纤路途压力进行检测；

步骤四，通过显示模块显示检测信息。

进一步，所述光信号增强模块增强方法如下：

首先，窄线宽光源将窄线宽连续光输入到电光调制器；电光调制器在窄脉冲调制器作用下将窄线宽连续光调制成窄线宽脉冲光，后输入到光放大器；

其次、窄线宽脉冲光经光放大器放大后输出所需大功率窄脉冲光；大功率窄脉冲光经光纤环形器注入到传感光纤中，在传感光纤中产生后向散射光，包括瑞利散射光，后向瑞利散射光通过相级联的N个远端光纤中继放大经前段传感光纤损耗的光脉冲，通过光纤环形器进入光纤偏振分束器；

然后，后向散射光经光纤偏振分束器分离后得携带振动信号的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光；

最后，从光纤偏振分束器分离出来的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光分别进入第一APD光接收模块和第二APD光接收模块进行光电转换；X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光由光信号转换成电信号后，分别由双通道AD采集器进行模数转换，从而得到数字信号；振动信号分析处理系统对数字信号进行信号处理分析得到整个防区的入侵振动信息。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过压力检测模块可以检测光纤布线路途中的受到的挤压信息，可以及时进行防护措施，降低光纤受到的挤压而导致信号损耗；同时通过光信号增强模块在分布式光纤振动传感器的多段传感光缆间增加远端光纤中继，放大经前段传感光纤损耗的光脉冲，增强了注入后段传感光纤中的光脉冲功率，从而使后段传感光纤的后向散射光的强度受到中继放大，使光信号增强。

附图说明

图1是本发明实施提供的光纤分布式传感监测管理方法流程图。

图2是本发明实施提供的光纤分布式传感监测管理系统结构框图。

图2中：1、光源发射模块；2、光传输模块；3、光接收模块；4、中央处理模块；5、光信号增强模块；6、温度检测模块；7、压力检测模块；8、显示模块。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种光纤分布式传感监测管理方法包括以下步骤：

步骤S101，通过光源发射模进行发射光源；并通过光传输模块将光源信号进行传输；接着通过光接收模块接受光信号；

步骤S102，中央处理模块调度光信号增强模块对接收的光信号进行增强；

步骤S103，通过温度检测模块对光纤路途温度进行检测；以及通过压力检测模块对光纤路途压力进行检测；

步骤S104，通过显示模块显示检测信息。

如图2所示，本发明提供的光纤分布式传感监测管理系统包括：光源发射模块1、光传输模块2、光接收模块3、中央处理模块4、光信号增强模块5、温度检测模块6、压力检测模块7、显示模块8。

光源发射模块1，与光传输模块2连接，用于通过发光二极管或激光发射器进行发射光源；

光传输模块2，与光源发射模块1、光接收模块3连接，用于通过光纤将光源信号进行传输；

光接收模块3，与光传输模块2、中央处理模块4连接，用于通过光敏元件检测光脉冲并接受光信号；

中央处理模块4，与光接收模块3、光信号增强模块5、温度检测模块6、压力检测模块7、显示模块8连接，用于调度各个模块正常工作；

光信号增强模块5，与中央处理模块4连接，用于对接收的光信号进行增强；

温度检测模块6，与中央处理模块4连接，用于通过温度传感器器对光纤路途温度进行检测；

压力检测模块7，与中央处理模块4连接，用于通过压力传感器对光纤路途压力进行检测；

显示模块8，与中央处理模块4连接，用于显示检测信息。

本发明提供的光信号增强模块5增强方法如下：

首先，窄线宽光源将窄线宽连续光输入到电光调制器；电光调制器在窄脉冲调制器作用下将窄线宽连续光调制成窄线宽脉冲光，后输入到光放大器；

其次、窄线宽脉冲光经光放大器放大后输出所需大功率窄脉冲光；大功率窄脉冲光经光纤环形器注入到传感光纤中，在传感光纤中产生后向散射光，包括瑞利散射光，后向瑞利散射光通过相级联的N个远端光纤中继放大经前段传感光纤损耗的光脉冲，通过光纤环形器进入光纤偏振分束器；

然后，后向散射光经光纤偏振分束器分离后得携带振动信号的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光；

最后，从光纤偏振分束器分离出来的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光分别进入第一APD光接收模块和第二APD光接收模块进行光电转换；X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光由光信号转换成电信号后，分别由双通道AD采集器进行模数转换，从而得到数字信号；振动信号分析处理系统对数字信号进行信号处理分析得到整个防区的入侵振动信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种光纤分布式传感监测管理方法，其特征在于，所述光纤分布式传感监测管理系统包括：

光源发射模块、光传输模块、光接收模块、中央处理模块、光信号增强模块、温度检测模块、压力检测模块、显示模块；

光源发射模块，与光传输模块连接，用于通过发光二极管或激光发射器进行发射光源；

光传输模块，与光源发射模块、光接收模块连接，用于通过光纤将光源信号进行传输；

光接收模块，与光传输模块、中央处理模块连接，用于通过光敏元件检测光脉冲并接受光信号；

中央处理模块，与光接收模块、光信号增强模块、温度检测模块、压力检测模块、显示模块连接，用于调度各个模块正常工作；

光信号增强模块，与中央处理模块连接，用于对接收的光信号进行增强；

温度检测模块，与中央处理模块连接，用于通过温度传感器器对光纤路途温度进行检测；

压力检测模块，与中央处理模块连接，用于通过压力传感器对光纤路途压力进行检测；

显示模块，与中央处理模块连接，用于显示检测信息。

2.一种光纤分布式传感监测管理方法包括以下步骤：

步骤一，通过光源发射模进行发射光源；并通过光传输模块将光源信号进行传输；接着通过光接收模块接受光信号；

步骤二，中央处理模块调度光信号增强模块对接收的光信号进行增强；

步骤三，通过温度检测模块对光纤路途温度进行检测；以及通过压力检测模块对光纤路途压力进行检测；

步骤四，通过显示模块显示检测信息。

3.如权利要求1所述的光纤分布式传感监测管理方法，其特征在于，所述光信号增强模块增强方法如下：

首先，窄线宽光源将窄线宽连续光输入到电光调制器；电光调制器在窄脉冲调制器作用下将窄线宽连续光调制成窄线宽脉冲光，后输入到光放大器；

其次、窄线宽脉冲光经光放大器放大后输出所需大功率窄脉冲光；大功率窄脉冲光经光纤环形器注入到传感光纤中，在传感光纤中产生后向散射光，包括瑞利散射光，后向瑞利散射光通过相级联的N个远端光纤中继放大经前段传感光纤损耗的光脉冲，通过光纤环形器进入光纤偏振分束器；

然后，后向散射光经光纤偏振分束器分离后得携带振动信号的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光；

最后，从光纤偏振分束器分离出来的X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光分别进入第一APD光接收模块和第二APD光接收模块进行光电转换；X方向偏振瑞利散射光和Y方向偏振瑞利散射光由光信号转换成电信号后，分别由双通道AD采集器进行模数转换，从而得到数字信号；振动信号分析处理系统对数字信号进行信号处理分析得到整个防区的入侵振动信息。