CN113804452B - 一种分布式汽车故障监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式汽车故障监测系统及方法，系统包括光生成解调单元、光应力监测单元和光温度监测单元；光生成解调单元包括激光器、相位调制器、滤波器、第一解调器和第二解调器；激光器生成第一入射光路和第二入射光路。第一入射光路传输至第一传感光纤中，经光纤光栅组件形成第一反射光路传输至第一解调器；第二入射光路经耦合器同时生成参考入射光路和探测入射光路；参考入射光路通过第二传感光纤形成参考反射光路传输至第二解调器；探测入射光路通过第三传感光纤形成探测反射光路传输至第二解调器。本发明采用同一光源的不同制光历程，并在不同光纤上实现温度、应力多参量的分布式传感，采用不同的光纤技术，从而使得监测更加有针对性。
Description
技术领域
本发明属于分布式检测技术领域，更具体地，涉及一种分布式汽车故障监测系统及方法。
背景技术
现有技术中，当光纤受到外界环境(如温度、应力、振动等)影响时，光纤中传输光的强度、相位、频率等参量将会相应的变化，通过检测传输光的这些参量便可以获得相应物理量，这种技术称为光纤传感技术。
而传统的传感器大多是电量型的，测量范围小、并网困难，而且点式传感器在测量大范围、长距离时，维护成本较高。相比之下，光纤传感器的传感器是光纤，光纤本身结构稳定、抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、价格低廉，此外光纤的覆盖面广，可以对大范围，空间分布广的系统做测量。因此20世纪70年代末以来，分布式光纤传感得到了广泛的发展，出现了基于光时域反射技术(OT15dR)、拉曼光时域反射技术(ROT15dR)、布里渊光时域反射技术(14bOT15dR)、相位敏感光时域反射技术(Φ-OT15dR)等。目前基于温度测量拉曼光时域反射技术(ROT15dR)已较为成熟。其中，拉曼光时域反射(ROT15dR)技术是向光纤中注入脉冲光，光在光纤中传播过程中，产生后向拉曼散射光谱的温度效应。当入射的光量子与光纤物质分子产生碰撞时，产生弹性碰撞和非弹性碰撞。弹性碰撞时，光量子和物质分子之间没有能量交换，光量子的频率不发生任何改变，表现为瑞利散射光保持与入射光相同的波长；在非弹性碰撞时，发生能量交换，光量子可以释放或吸收声子，表现为产生一个波长较长的斯托克斯光和一个波长较短的反斯托克斯光。由于反斯托克斯光受温度影响比较敏感，系统采用以斯托克斯光通道作为参考通道，反斯托克斯光通道作为信号通道，有两者的比值可以消除光源信号波动、光纤弯曲等非温度因素，实现对温度信息的采集。
应力传感发展与温度传感同样成熟，传统测量中，温度传感和应力传感目前大多是通过同一根光纤进行并行测量的，这种测量方式虽然成本有所降低，但干扰及准确性略低，系统预警报错、漏报的几率高。
此外，传统的分布式光纤传感系统基本没有应用在车载系统中，并发挥其特点的优势，更多的是使用特定的传感器来实现特定的部位传感，在分布式上较为欠缺，成本上也略高，目前急需一种既可以定点监测特点参量，亦可分布式监测整体车辆的车载监控系统来弥补相应的短板。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种分布式汽车故障监测系统及方法，本系统提供一种以光纤为核心载体，包括光生成解调单元、光应力监测单元、光温度检测单元结构的分布式汽车故障监测系统，其中光生成解调单元主要包括用于发射窄线宽的连续光的激光器发射稳定的激光源，发送两路传感光，一路经过相位调制器调节进入光耦合器，随后进入光温度监测结构，受外界温度作用的传感光进入到解调器，并通过解析获得监测位置的温度变化信息；另一路经过滤波器滤波降噪进入环形器，随后进入光应力监测单元，受外界应力作用的传感光进入到解调器，并解析获得监测位置的应力变化信息。
为实现上述目的，按照本发明第一方面，提供一种分布式汽车故障监测系统，所述系统包括：光生成解调单元、光应力监测单元和光温度监测单元；所述光生成解调单元包括激光器、相位调制器、滤波器、第一解调器和第二解调器；所述激光器包括至少两个输出端，生成第一入射光路和第二入射光路；所述第一入射光路经滤波器传输至光应力监测单元，所述第二入射光路经相位调制器传输至光温度监测单元；
其中，所述光应力监测单元包括第一传感光纤、以及设置于所述第一传感光纤中的光纤光栅组件，所述第一传感光纤安装在监测目标位置；所述第一入射光路传输至第一传感光纤中，经光纤光栅组件形成第一反射光路并反向传输至所述第一解调器；所述第一解调器获取所述第一反射光路的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息。
其中，所述光温度监测单元包括耦合器、第二传感光纤、第三传感光纤、第一反射镜和第二反射镜，所述第二传感光纤安装在监测目标位置；所述第二入射光路经所述耦合器同时生成参考入射光路和探测入射光路；所述参考入射光路通过第二传感光纤后经第一反射镜反射回所述耦合器，形成参考反射光路传输至所述第二解调器；所述探测入射光路通过第三传感光纤后经第二反射镜反射回所述耦合器，形成探测反射光路传输至所述第二解调器；所述第二解调器根据所述参考反射光路获取探测反射光路的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
进一步地，所述光应力监测单元还包括环形器，所述第一入射光路经所述环形器输入端传输至第一传感光纤中；所述第一反射光路经所述环形器输出端反向传输至所述第一解调器。
进一步地，所述光纤光栅组件为光纤布拉格光栅组件。
进一步地，所述第二入射光路经所述相位调制器形成非连续的脉冲光。
进一步地，所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤的折射率；所述L为所述第三传感光纤的长度；所述为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
进一步地，所述汽车的温度变化信息包括温度变化位置，所述温度变化位置L＝c*t/(2*n)；
其中，所述为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s；所述t为所述探测反射光路在所述第三传感光纤中经所述温度变化位置的反射时间；所述n为所述第三传感光纤的折射率。
进一步地，所述非连续的脉冲光的重复率f＝20kHz，脉冲宽度W＝100ns。
按照本发明第二方面，提供一种分布式汽车故障监测方法，所述方法包括：
所述激光器分别输出第一入射光路和第二入射光路；
所述第一入射光路传输至所述光应力监测单元的第一传感光纤中，经光纤光栅组件形成第一反射光路并反向传输至所述第一解调器；
所述第一解调器获取所述第一反射光路的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息；
所述第二入射光路经相位调制器传输至光温度监测单元的耦合器同时生成参考入射光路和探测入射光路；
所述参考入射光路通过第二传感光纤后经第一反射镜反射回所述耦合器，形成参考反射光路传输至所述第二解调器；
所述探测入射光路通过第三传感光纤后经第二反射镜反射回所述耦合器，形成探测反射光路传输至所述第二解调器；
所述第一解调器根据所述参考反射光路获取探测反射光路的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
进一步地，提供所述方法还包括：
所述第一入射光路经所述环形器输入端传输至所述第一传感光纤中；
所述第一反射光路经所述环形器输出端反向传输至所述第一解调器。
进一步地，所述第二入射光路经所述相位调制器形成非连续的脉冲光；所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤的折射率；所述L为所述第三传感光纤的长度；所述为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(一)本发明一种分布式汽车故障监测系统及方法，采用同一光源的不同制光历程，相对传统需要不同激光器来实现的系统而言，明显节约成本。此外，在不同光纤上实现温度、应力多参量的分布式传感，针对不同的参量监测，运用了不同的光纤结构技术，从而使得监测更加有针对性，结果更加准确。
(二)本发明一种分布式汽车故障监测系统及方法，解调器可以将解析的信息上传至车载系统，因此车载系统可实时控制监测系统，从而实现系统可控，方便维护，体现其智能性。此外，将分布式光纤技术耦合对接在车载系统中去，集成体现了分布式、准确、智能等特性。
附图说明
图1为按照本发明实现一种分布式汽车故障监测系统的结构示意图；
图中：1-激光器、2-相位调制器、3-耦合器、4-第二传感光纤、5-第一反射镜、6-第三传感光纤、7-第二反射镜、8-第二解调器、9-滤波器、10-环形器、11-光纤光栅组件、12-第一传感光纤、13-第一解调器、100-光生成解调单元、200-光应力监测单元、300-光温度监测单元、14a-第一入射光路、14b-第一反射光路、15c-第二入射光路、15c’-参考入射光路、15c”-探测入射光路、15d’-参考反射光路、15d”-探测反射光路。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本领域的技术人员容易理解，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。
需要说明的是，本发明涉及的函数方程中符号“*”为运算符号表示前后两个常量或者向量的相乘，“/”为运算符号表示前后两个常量或者向量的相除，本发明中所有函数方程遵循数学的加减乘除运算法则。
需要说明的是，本发明涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述或图示的那些以外的顺序实施。
根据本发明一种具体的实施方式，如图1所示，提供一种分布式汽车故障监测系统，所述系统包括：光生成解调单元100、光应力监测单元200和光温度监测单元300。
所述光生成解调单元100包括激光器1、相位调制器2、滤波器9、第一解调器13和第二解调器8；所述激光器1包括至少两个输出端，生成第一入射光路14a和第二入射光路15c；所述第一入射光路14a经滤波器9传输至光应力监测单元200，所述第二入射光路15c经相位调制器2传输至光温度监测单元300；
更具体地，如图1所示，本发明为分布式多维度智能光纤传感系统，其中，激光器1为用于发射窄线宽的连续光的可调谐的激光器，优选为COTS的DBF光源，优选波长为1550nm，然后产生的相干激光束经过应力监测单元200和光温度监测单元300。
在本实施例中，如图1所示，所述光应力监测单元200包括第一传感光纤12、以及设置于所述第一传感光纤12中的光纤光栅组件11，所述第一传感光纤12安装在监测目标位置；所述第一入射光路14a传输至第一传感光纤12中，经光纤光栅组件11形成第一反射光路14b并反向传输至所述第一解调器13；所述第一解调器13获取所述第一反射光路14b的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息。
具体地，所述光应力监测单元200还包括环形器10，所述第一入射光路14a经所述环形器10输入端传输至第一传感光纤12中；所述第一反射光路14b经所述环形器10输出端反向传输至所述第一解调器13。
更具体地，光应力监测单元200作用原理为光纤光栅技术，第一入射光路14a首先通过滤波器9进行滤波，使得相对干净的的连续光，再经过环形器10进入，进入第一传感光纤12，第一传感光纤12中镶嵌光纤光栅组件11，光纤光栅组件11与车内需要应力监测点的位置对应，当光纤光栅组件11到外界的因素的影响，此时第一入射光路14a会在第一传感光纤12形成第一反射光路14b，第一反射光路14b回到环形器10并进入至应力第一解调器13进行解调。其中，第一反射光路14b相比于第一入射光路14a的相关物理参量会发生变化，例如反射光的光强、光在经过光纤光栅组件11后形成的场强分布等物理量，第一解调器13可以测出相应的参量的变化，并利用这一变化解析出汽车的应力变化信息。优选地，应力变化信息包括应力变化强度和应力变化位置，并将相关信息上传至汽车管理系统或者外部管理平台。
更具体地，所述光纤光栅组件11为光纤布拉格光栅组件；其的布拉格波长随着effn和Λ的改变而改变，因此布拉格波长对于外界力极为敏感。应变是由于光纤布拉格光栅周期的伸缩和弹光效应引起布拉格波长的变化，可以实现110με的应力分辨率。滤波器9为F-B滤波器，可以实时滤波降噪。
在本实施例中，如图1所示，所述光温度监测单元300包括耦合器3、第二传感光纤4、第三传感光纤6、第一反射镜5和第二反射镜7，所述第二传感光纤4安装在监测目标位置；所述第二入射光路15c经所述耦合器3同时生成参考入射光路15c’和探测入射光路15c”；所述参考入射光路15c’通过第二传感光纤4后经第一反射镜5反射回所述耦合器3，形成参考反射光路15d’传输至所述第二解调器8；所述探测入射光路15c”通过第三传感光纤6后经第二反射镜7反射回所述耦合器3，形成探测反射光路15d”传输至所述第二解调器8；所述第二解调器8根据获取的参考反射光路15d’和探测反射光路15d”的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
更具体地，光温度监测单元300作用原理为Michelson干涉技术，第二入射光路15c首先经过相位调制器2进行脉冲调节，使得相干激光束成为一段段脉冲光、脉冲光经过耦合器2一分为二，形成两路脉冲光路：参考入射光路15c’和探测入射光路15c”。
其中，所述参考入射光路15c’通过第二传感光纤4，随后经第一反射镜5反射回所述耦合器3，形成参考反射光路15d’传输至所述第二解调器8；
其中，所述探测入射光路15c”通过第三传感光纤6，随后经第二反射镜7反射回所述耦合器3，形成探测反射光路15d”传输至所述第二解调器8。
更具体地，第二传感光纤4作为参考基准，设置在不会产生温度变化的位置，第三传感光纤6作为探测，设置在车内相应的监测点；因此，形成的探测反射光路15d”相比于参考反射光路15d’的相关物理参量会发生变化，例如光纤折射率、长度等；第二解调器8可以测出相应的参量的变化，并利用这一变化解析出汽车的温度变化信息。优选地，温度变化信息包括温度变化强度和温度变化位置，并将相关信息上传至汽车管理系统或者外部管理平台。
具体地，所述第二入射光路15c经所述相位调制器2形成非连续的脉冲光。
具体地，所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤6的折射率；所述L为所述第三传感光纤6的长度；所述c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
具体地，所述汽车的温度变化信息包括温度变化位置，所述温度变化位置L1＝c*t/(2*n)；
其中，所述15c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s；所述t为所述探测反射光路15d”在所述第三传感光纤6中经所述温度变化位置的反射时间；所述n为所述第三传感光纤6的折射率。
具体地，第二传感光纤4和第三传感光纤6长度差与脉宽等同，如果光纤上有振动产生，那么传感光纤上相应位置会发生一些物理参量的变化，如光纤折射率，长度等，故利用相位敏感光时域反射技术，第二解调器8可以实时定位温度异常发生的地方，因此干涉技术可以对温度进行全分布实时监测，可以实现1m的空间分辨率、500HZ～2000HZ的温度信号的准确获取。
更具体地，本系统还可以实现不同脉宽W及频率f的调制：不同脉宽W决定着系统的空间分辨率δL2，其关系为δL2＝c*W/(2*n)；
其中，所述n为所述第三传感光纤6的折射率；所述15c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s；所述L2为不同的频率决定着探测范围，L2＝c/(2*n*f)，因此可以通过不同的应用需求来实时调控不同的脉冲参数，从而在应用性上更加灵活。
更具体地，所述非连续的脉冲光的重复率f＝20kHz，脉冲宽度W＝100ns。可以实现0.5℃的温度分辨率。
本系统结合了光纤光栅技术对应力的监测准确性及分布式特性和Mi15chelson干涉技术对温度监测准确性及分布式特性。同时将激光源与车载系统一起，解调系统耦合车载系统，因此车载系统可实时控制监测系统，从而实现系统可控，方便维护，体现其智能性。
根据本发明另一种具体地实施方式，提供一种分布式汽车故障监测方法，所述方法包括：
S1：所述激光器1分别输出第一入射光路14a和第二入射光路15c；
S11a：所述第一入射光路14a传输至所述光应力监测单元200的第一传感光纤12中，经光纤光栅组件11形成第一反射光路14b并反向传输至所述第一解调器13；
S12a：所述第一解调器13获取所述第一反射光路14b的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息；
S11b：所述第二入射光路15c经相位调制器2传输至光温度监测单元300的耦合器3同时生成参考入射光路15c’和探测入射光路15c”；
S12b：所述参考入射光路15c’通过第二传感光纤4后经第一反射镜5反射回所述耦合器3，形成参考反射光路15d’传输至所述第二解调器8；
S13b：所述探测入射光路15c”通过第三传感光纤6后经第二反射镜7反射回所述耦合器3，形成探测反射光路15d”传输至所述第二解调器8；
S14b：所述第二解调器8根据所述参考反射光路15d’获取探测反射光路15d”的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
具体地，所述方法还包括：
S151b：所述第一入射光路14a经所述环形器10输入端传输至所述第一传感光纤12中；
S152b：所述第一反射光路14b经所述环形器10输出端反向传输至所述第一解调器13。
具体地，所述第二入射光路15c经所述相位调制器2形成非连续的脉冲光；所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤6的折射率；所述L为所述第三传感光纤6的长度；所述c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
更具体地，该方法基于如上所述的分布式汽车故障监测系统，故具体的工作原理和技术实现手段和分布式汽车故障监测系统相同，故不在赘述。
根据本发明另一种具体地实施方式，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
根据本发明另一种具体地实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
应当理解，本发明的方法、流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PG14a)，现场可编程门阵列(FPG14a)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：光生成解调单元(100)、光应力监测单元(200)和光温度监测单元(300)；
所述光生成解调单元(100)包括激光器(1)、相位调制器(2)、滤波器(9)、第一解调器(13)和第二解调器(8)；所述激光器(1)包括至少两个输出端，生成第一入射光路(14a)和第二入射光路(15c)；所述第一入射光路(14a)经滤波器(9)传输至光应力监测单元(200)，所述第二入射光路(15c)经相位调制器(2)传输至光温度监测单元(300)；
其中，所述光应力监测单元(200)包括第一传感光纤(12)、以及设置于所述第一传感光纤(12)中的光纤光栅组件(11)，所述第一传感光纤(12)安装在监测目标位置；所述第一入射光路(14a)传输至第一传感光纤(12)中，经光纤光栅组件(11)形成第一反射光路(14b)并反向传输至所述第一解调器(13)；所述第一解调器(13)获取所述第一反射光路(14b)的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息；
其中，所述光温度监测单元(300)包括耦合器(3)、第二传感光纤(4)、第三传感光纤(6)、第一反射镜(5)和第二反射镜(7)，所述第二传感光纤(4)安装在监测目标位置；所述第二入射光路(15c)经所述耦合器(3)同时生成参考入射光路(15c’)和探测入射光路(15c”)；所述参考入射光路(15c’)通过第二传感光纤(4)后经第一反射镜(5)反射回所述耦合器(3)，形成参考反射光路(15d’)传输至所述第二解调器(8)；所述探测入射光路(15c”)通过第三传感光纤(6)后经第二反射镜(7)反射回所述耦合器(3)，形成探测反射光路(15d”)传输至所述第二解调器(8)；所述第二解调器(8)根据所述参考反射光路(15d’)获取探测反射光路(15d”)的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
2.根据权利要求1所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述光应力监测单元(200)还包括环形器(10)，所述第一入射光路(14a)经所述环形器(10)输入端传输至第一传感光纤(12)中；所述第一反射光路(14b)经所述环形器(10)输出端反向传输至所述第一解调器(13)。
3.根据权利要求1所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述光纤光栅组件(11)为光纤布拉格光栅组件。
4.根据权利要求1所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述第二入射光路(15c)经所述相位调制器(2)形成非连续的脉冲光。
5.根据权利要求4所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤(6)的折射率；所述L为所述第三传感光纤(6)的长度；所述c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
6.根据权利要求4所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述汽车的温度变化信息包括温度变化位置，所述温度变化位置L1＝c*t/(2*n)；
其中，所述c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s；所述t为所述探测反射光路(15d”)在所述第三传感光纤(6)中经所述温度变化位置的反射时间；所述n为所述第三传感光纤(6)的折射率。
7.根据权利要求4所述分布式汽车故障监测系统，其特征在于，所述非连续的脉冲光的重复率f＝20kHz，脉冲宽度W＝100ns。
8.一种利用权利要求2所述的分布式汽车故障监测系统进行分布式汽车故障监测的方法，其特征在于，所述方法包括：所述激光器(1)分别输出第一入射光路(14a)和第二入射光路(15c)；所述第一入射光路(14a)传输至所述光应力监测单元(200)的第一传感
光纤(12)中，经光纤光栅组件(11)形成第一反射光路(14b)并反向传输至所述第一解调器(13)；
所述第一解调器(13)获取所述第一反射光路(14b)的光参量变化信号，并通过解析得到所述汽车的应力变化信息；
所述第二入射光路(15c)经相位调制器(2)传输至光温度监测单元(300)的耦合器(3)同时生成参考入射光路(15c’)和探测入射光路(15c”)；
所述参考入射光路(15c’)通过第二传感光纤(4)后经第一反射镜(5)反射回所述耦合器(3)，形成参考反射光路(15d’)传输至所述第二解调器(8)；
所述探测入射光路(15c”)通过第三传感光纤(6)后经第二反射镜(7)反射回所述耦合器(3)，形成探测反射光路(15d”)传输至所述第二解调器(8)；
所述第一解调器(13)根据所述参考反射光路(15d’)获取探测反射光路(15d”)的光参量变化信号，并解析得到所述汽车的温度变化信息。
9.根据权利要求8所述的分布式汽车故障监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一入射光路(14a)经所述光应力监测单元(200)的环形器(10)输入端传输至所述第一传感光纤(12)中；
所述第一反射光路(14b)经所述光应力监测单元(200)的环形器(10)输出端反向传输至所述第一解调器(13)。
10.根据权利要求8所述的分布式汽车故障监测方法，其特征在于，所述第二入射光路(15c)经所述相位调制器(2)形成非连续的脉冲光；所述非连续的脉冲光由多个短暂脉冲组成，每个所述短暂脉冲间的时间间隔△t≥2*n*L/c；
其中，所述n为所述第三传感光纤(6)的折射率；所述L为所述第三传感光纤(6)的长度；所述c为光在真空中的速度，所述c＝3*108m/s。
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