KR101798002B1 - Device that measuring distributed temperature of sensor channels with remotely optical switch - Google Patents

Device that measuring distributed temperature of sensor channels with remotely optical switch Download PDF

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KR101798002B1
KR101798002B1 KR1020160139515A KR20160139515A KR101798002B1 KR 101798002 B1 KR101798002 B1 KR 101798002B1 KR 1020160139515 A KR1020160139515 A KR 1020160139515A KR 20160139515 A KR20160139515 A KR 20160139515A KR 101798002 B1 KR101798002 B1 KR 101798002B1
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Abstract

The present invention relates to a device measuring a distributed temperature of sensor channels with a remotely optical switch, comprising: a DTS module enabling a communication channel to selectively be accessed to an outdoor sensor cable by first switching operation to transmit an optical signal, and receiving back scattering of sensor channels by selecting a measurement unit channel by second switching operation to measure a distributed temperature of the sensor channels; and a switch module enabling the remote sensor channels to selectively be accessed to the sensor cable by a third switching operation, and transmitting back scattering of the sensor channels to the DTS module.

Description

원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치{DEVICE THAT MEASURING DISTRIBUTED TEMPERATURE OF SENSOR CHANNELS WITH REMOTELY OPTICAL SWITCH}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a distribution temperature measuring apparatus for a remote optical switch-

본 발명은 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 스위칭 동작에 의해 통신채널을 외부의 센서 케이블과 선택적으로 접속시켜 광신호를 전송하고, 제2 스위칭 동작에 의해 계측부 채널을 선택하여 센서 채널들의 역 산란광을 수신하여 상기 센서 채널들의 분포 온도를 계측하는 DTS 모듈과, 제3 스위칭 동작에 의해 원격의 센서 채널들을 상기 센서 케이블과 선택적으로 접속시키고, 상기 센서 채널들의 역 산란광을 상기 DTS 모듈로 전송시키는 스위치 모듈을 구비함으로, 별도의 광학 스위치 제어용 신호선 없이도 1개의 센서 케이블을 이용하여 광범위한 형태로 분산되어 있는 감시 대상 설비의 온도를 모니터링 할 수 있는, 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a distribution temperature measuring apparatus for remote-optical switch-associated sensor channels, and more particularly, A DTS module for selecting a measurement channel by operation and receiving back scattering light of the sensor channels to measure a distribution temperature of the sensor channels; and a controller for selectively connecting remote sensor channels to the sensor cable by a third switching operation, And a switch module for transmitting the back scattered light of the sensor channels to the DTS module. Therefore, it is possible to control the temperature of the monitored equipment, which is dispersed in a wide variety of forms, by using one sensor cable without a separate optical switch control signal line, Distributed temperature measuring apparatus for optical switch-linked sensor channels The.

라만 산란광을 이용한 광섬유 온도 측정장치는 광섬유 한쪽 끝에 파장(λo)의 레이저 펄스 광을 입사하면 광섬유 내에서는 파장(λs)의 스토크스광과 파장(λas)의 안티스토크스광 이라는 2가지 성분의 라만 산란광이 발생된다. In the optical fiber temperature measuring device using Raman scattering light, when a laser pulse light of a wavelength (? O) is incident on one end of an optical fiber, Raman scattering light of two components, that is, a Stokes swath of wavelength (? S) and an anti- .

이 두 가지 파장의 진폭 비율이 순수히 온도의 함수이고, 광섬유 내에서 되돌아오는 산란광은 광 펄스를 입력한 끝으로 되돌아오는 시간은 광섬유 내에 빛의 속도를 알고 있어서 산란광이 발생한 위치를 계산할 수 있어 광섬유 주변의 온도 분포를 측정하는 장치이다. The amplitude ratio of these two wavelengths is a pure function of temperature. The scattered light returned in the optical fiber can calculate the position of scattered light by knowing the speed of light in the optical fiber. And the temperature distribution of the liquid.

스토크스광과 안티스토크스광, 이 두 가지 산란광의 측정은 광섬유의 손실 및 파단점 측정에 사용되는 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)과 같은 측정방법으로 측정한다. The measurement of the scattered light of both Stokes and anti-Stokes pulses is measured by a measurement method such as an Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) used to measure the loss and break point of the optical fiber.

일반적으로 여러 선로에 센서용 광섬유의 온도를 측정하는 경우, 선로의 형태와 무관하게 선로 당 하나의 센서용 광섬유를 포설하고, 선로의 수량만큼의 출력 포트를 갖는 광 스위치를 분포온도 측정장치에 내장하여 분포온도 측정장치에 연결하여 순차적으로 온도를 측정한다. In general, when measuring the temperature of the optical fiber for sensors in a plurality of lines, one optical fiber for the sensor is installed per line regardless of the form of the line, and an optical switch having output ports corresponding to the number of lines is embedded in the distribution temperature measuring device And connected to the distribution temperature measuring device to measure the temperature sequentially.

도 1a는 종래 기술에 따른 실시예로, DTS 내부에 구비된 광학스위치를 이용하여 다수의 계측센서를 수용하는 기술을 나타낸 것이다. FIG. 1A shows a conventional technique for accommodating a plurality of measurement sensors using an optical switch provided in a DTS.

도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 DTS(100)는 LD 회로(111), APD 회로(112), 광학계측부(120) 및 광학 스위치(150a)를 포함한다. 1A, a conventional DTS 100 includes an LD circuit 111, an APD circuit 112, an optical measuring unit 120, and an optical switch 150a.

이 경우 광학 스위치(150a)는 DTS(100)의 내부에 내장되며, 광학계측부(120)의 스위칭 제어신호(S1)에 따라 스위칭 동작을 하여 센서 케이블(10)과 제1 센서채널(21) ~ 제4 센서채널(24) 간의 접속을 구현한다. In this case, the optical switch 150a is built in the DTS 100 and performs a switching operation in accordance with the switching control signal S1 of the optical measuring unit 120 so that the sensor cable 10 and the first sensor channels 21, Thereby realizing the connection between the fourth sensor channel 24.

도 1b는 종래 기술에 따른 실시예로, 도 1a의 DTS를 사용할 경우 원격의 다수의 계측센서 수용 시 문제점을 설명하기 위해 도시한 것이다. FIG. 1B is a prior art example illustrating the problem of accommodating multiple remote measurement sensors when using the DTS of FIG. 1A.

도 1b를 참조하면, 광학 스위치(150a)가 도 1a 처럼 DTS(100)의 내부에 내장되는 것이 아니라, 원거리 즉 대략 수 km의 센서 케이블(10)의 끝단에서 제1 센서채널(21) ~ 제4 센서채널(24) 간에 스위칭 동작을 구현한다. 1B, the optical switch 150a is not embedded in the DTS 100 as shown in FIG. 1A, but the first sensor channel 21 to the second sensor channel 10 To implement a switching operation between the four sensor channels (24).

하지만, 이 경우 도 1a에서 설명한 바대로, 광학계측부(120)의 스위칭 제어신호(S2)에 따라 원거리에 있는 광학 스위치(150a)가 제1 센서채널(21) ~ 제4 센서채널(24) 간의 스위칭 동작을 구현하기 위해서는, 별도의 신호 전송 채널이 필요한데, 현장에서 이와 같은 신호 전송 채널을 구비하는데 비용 및 시간 등이 증가하는 문제점이 있었다.
1A, the optical switch 150a located at a remote position is moved between the first sensor channel 21 and the fourth sensor channel 24 in accordance with the switching control signal S2 of the optical measuring unit 120. In this case, In order to implement the switching operation, a separate signal transmission channel is required. However, there is a problem in that cost and time are increased because the signal transmission channel is provided in the field.

대한민국 공개특허 제10-2015-0042947호Korean Patent Publication No. 10-2015-0042947

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 제1 스위칭 동작에 의해 통신채널을 외부의 센서 케이블과 선택적으로 접속시켜 광신호를 전송하고, 제2 스위칭 동작에 의해 계측부 채널을 선택하여 센서 채널들의 역 산란광을 수신하여 상기 센서 채널들의 분포 온도를 계측하는 DTS 모듈과, 제3 스위칭 동작에 의해 원격의 센서 채널들을 상기 센서 케이블과 선택적으로 접속시키고, 상기 센서 채널들의 역 산란광을 상기 DTS 모듈로 전송시키는 스위치 모듈을 구비함으로, 별도의 광학 스위치 제어용 신호선 없이도 1개의 센서 케이블을 이용하여 광범위한 형태로 분산되어 있는 감시 대상 설비의 온도를 모니터링 할 수 있는, 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for transmitting an optical signal by selectively connecting a communication channel to an external sensor cable by a first switching operation, A switch for selectively connecting remote sensor channels to the sensor cable by a third switching operation and for transmitting back scattered light of the sensor channels to the DTS module; Module, it is possible to provide a distribution temperature measuring device for remote optical switch-connected sensor channels, which can monitor the temperature of a monitoring target facility dispersed in a wide variety of forms using one sensor cable without a signal line for controlling an optical switch .

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치는, 제1 스위칭 동작에 의해 통신채널을 외부의 센서 케이블과 선택적으로 접속시켜 광신호를 전송하고, 제2 스위칭 동작에 의해 계측부 채널을 선택하여 센서 채널들의 역 산란광을 수신하여 상기 센서 채널들의 분포 온도를 계측하는 DTS 모듈; 및 제3 스위칭 동작에 의해 원격의 센서 채널들을 상기 센서 케이블과 선택적으로 접속시키고, 상기 센서 채널들의 역 산란광을 상기 DTS 모듈로 전송시키는 스위치 모듈을 포함하는 기술을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring distribution temperature of a sensor channel associated with a remote optical switch, comprising: a first switching operation for selectively connecting a communication channel to an external sensor cable to transmit an optical signal; A DTS module for measuring the distribution temperature of the sensor channels by receiving the back scattered light of the sensor channels by selecting the measurement channel by the switching operation; And a switch module for selectively connecting remote sensor channels to the sensor cable by a third switching operation and for transmitting back scattered light of the sensor channels to the DTS module.

본 발명은 별도의 광학 스위치 제어용 신호선 없이도 1개의 센서 케이블을 이용하여 광범위한 형태로 분산되어 있는 감시 대상 설비의 온도를 모니터링 할 수 있는 기술적 효과가 있다.
The present invention has the technical effect of monitoring the temperature of the monitored facility which is dispersed in a wide range using one sensor cable without a signal line for controlling the optical switch.

도 1a는 종래 기술에 따른 실시예로, DTS 내부에 구비된 광학스위치를 이용하여 다수의 계측센서를 수용하는 기술을 나타낸 것이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 실시예로, 도 1a의 DTS를 사용할 경우 원격의 다수의 계측센서 수용 시 문제점을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 DTS 모듈 및 스위치 모듈의 구성을 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 DTS 모듈 측의 동작을 순서도로 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 스위치 모듈 측의 동작을 순서도로 나타낸 것이다. FIG. 1A shows a conventional technique for accommodating a plurality of measurement sensors using an optical switch provided in a DTS.
FIG. 1B is a prior art example illustrating the problem of accommodating multiple remote measurement sensors when using the DTS of FIG. 1A.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a DTS module and a switch module for measuring a plurality of sensor channels branched at a remote location according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a flowchart illustrating an operation of a DTS module for measuring a plurality of sensor channels branched from a remote direction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a flowchart illustrating an operation of the switch module for measuring a plurality of sensor channels branched at a remote location according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 DTS 모듈 및 스위치 모듈의 구성을 나타낸 것이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a DTS module and a switch module for measuring a plurality of sensor channels branched at a remote location according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위해 DTS 모듈(200) 및 스위치 모듈(300)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the present invention includes a DTS module 200 and a switch module 300 for measuring a plurality of remote sensor channels.

우선 DTS 모듈(200)은 LD 회로(211), APD 회로(212), 광학계측부(220), 제1 통신부(230), 제어부(240) 및 케이블 스위치(250)를 포함한다. The DTS module 200 includes an LD circuit 211, an APD circuit 212, an optical measuring unit 220, a first communication unit 230, a control unit 240 and a cable switch 250.

LD 회로(211)는 LD(Laser Diode)의 광학부품을 구비하며, 1개의 센서 케이블(10)을 통해 전송된 센서 채널들(21~23)의 역 산란광(back scattering)을 감지한다.  The LD circuit 211 includes an optical component of an LD (Laser Diode) and detects back scattering of the sensor channels 21 to 23 transmitted through the single sensor cable 10.

APD 회로(212)는 APD(Avalanche Photo Diode)의 광학부품을 구비하며, 1개의 센서 케이블(10)을 통해 전송된 센서 채널들(21~23)의 역 산란광(back scattering)을 감지한다. The APD circuit 212 has optical components of APD (Avalanche Photo Diode) and detects back scattering of the sensor channels 21 to 23 transmitted through one sensor cable 10.

광학계측부(220)는 LD 회로(211) 및 APD 회로(212)의 동작을 제어하며, 이들이 감지한 역 산란광(back scattering)을 분석하여 센서 채널들(21~23) 각각의 온도 분포 데이터를 획득한다.  The optical measuring unit 220 controls the operation of the LD circuit 211 and the APD circuit 212 and analyzes the back scattering detected by the optical measuring unit 220 to obtain temperature distribution data of the sensor channels 21 to 23 do.

제1 통신부(230)는 케이블 스위치(250)의 스위칭 동작에 따라 1개의 센서 케이블(10)을 통해 생성된 광신호를 센서 채널들(21~23)로 전송할 수 있도록 해주는 광통신 인터페이스를 제공한다. The first communication unit 230 provides an optical communication interface that allows optical signals generated through one sensor cable 10 to be transmitted to the sensor channels 21 through 23 according to the switching operation of the cable switch 250.

이 경우 제1통신부(230)는 제2통신부(330)와 일정 주기로 시간적으로 동기(synchronization) 되어 있으며, 동기 된 시간에 따라 제1통신부(230)와 제2통신부(330) 상호 간은 "다음통신 주기까지 어느 센서 채널을 연결할 것인가? " 에 대한 정보를 통신으로 주고받을 수 있게 된다. In this case, the first communication unit 230 is synchronized with the second communication unit 330 in a predetermined period of time, and the first communication unit 230 and the second communication unit 330 mutually communicate with each other by " Which sensor channel is to be connected to the communication cycle? &Quot;.

제어부(240)는 광학계측부(220) 및 제1 통신부(230)를 제어하며, 스위칭 제어신호(S3)를 발생시켜 케이블 스위치(250)의 스위칭 동작을 제어한다. The control unit 240 controls the optical measuring unit 220 and the first communication unit 230 and generates a switching control signal S3 to control the switching operation of the cable switch 250.

케이블 스위치(250)는 제어부(240)의 스위칭 제어신호(S3)에 따라 통신채널(C10)과 센서 케이블(10) 간에 스위칭 온(ON) 동작을 구현하거나, 또는 계측부 채널(C20)과 센서 케이블(10) 간에 스위칭 온(ON) 동작을 구현하는데, 이에 대한 상세한 설명은 도 3a에서 후술한다. The cable switch 250 implements the switching ON operation between the communication channel C10 and the sensor cable 10 in accordance with the switching control signal S3 of the control unit 240, (ON) operation between the switching elements 10, which will be described in detail later with reference to FIG. 3A.

여기서 센서 케이블(10)은 대략 5km ~ 12km 정도의 1개의 광섬유로 구성되며, 원거리에 위치한 원격 광학스위치(350)의 스위칭 동작에 따라 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)과 각각 스위칭 연결된다. Here, the sensor cable 10 is composed of one optical fiber of about 5 km to 12 km, and the first sensor channel 21 to the third sensor channel 23 and the third sensor channel 23 are connected to each other in accordance with the switching operation of the remote optical switch 350 located at a long distance. Respectively.

다음으로, 스위치 모듈(300)은 제2 통신부(330), 제어부(340), 원격 광학스위치(350) 및 복수개의 센서 채널들(21 ~ 23)을 포함한다. Next, the switch module 300 includes a second communication unit 330, a control unit 340, a remote optical switch 350, and a plurality of sensor channels 21 to 23.

제2 통신부(330)는 원격 광학스위치(350)의 스위칭 동작에 따라 센서 채널들(21~23)의 역 산란광(back scattering)을 1개의 센서 케이블(10)을 통해 DTS 모듈(200) 측으로 전송할 수 있도록 해주는 광통신 인터페이스를 제공한다. The second communication unit 330 transmits back scattering of the sensor channels 21 to 23 to the DTS module 200 through one sensor cable 10 according to the switching operation of the remote optical switch 350 And provides an optical communication interface to enable

이 경우 제2통신부(330)는 제1통신부(230)와 일정 주기로 시간적으로 동기(synchronization) 되어 있으며, 동기 된 시간에 따라 제2통신부(330)와 제1통신부(230) 상호 간은 "다음통신 주기까지 어느 센서 채널을 연결할 것인가? " 에 대한 정보를 통신으로 주고받을 수 있게 된다. In this case, the second communication unit 330 is synchronized with the first communication unit 230 in a predetermined period of time, and between the second communication unit 330 and the first communication unit 230, Which sensor channel is to be connected to the communication cycle? &Quot;.

제어부(340)는 제2 통신부(330)를 제어하며, 스위칭 제어신호(S4)를 발생시켜 원격 광학스위치(350)의 스위칭을 제어한다. The control unit 340 controls the second communication unit 330 and generates the switching control signal S4 to control the switching of the remote optical switch 350. [

원격 광학스위치(350)는 제어부(340)의 스위칭 제어신호(S4)에 따라 통신채널(C30)과 센서 케이블(10) 간에 스위칭 온(ON) 동작을 구현하거나, 또는 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23) 중 어느 하나와 센서 케이블(10) 간에 스위칭 온(ON) 동작을 구현하는데, 이에 대한 상세한 설명은 도 3b에서 후술한다. The remote optical switch 350 implements a switching on operation between the communication channel C30 and the sensor cable 10 in accordance with the switching control signal S4 of the controller 340, (ON) operation between any one of the first to third sensor channels 23 and the sensor cable 10, which will be described in detail later with reference to FIG. 3B.

도 3a는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 DTS 모듈 측의 동작을 순서도로 나타낸 것이다. FIG. 3A is a flowchart illustrating an operation of a DTS module for measuring a plurality of sensor channels branched from a remote direction according to an embodiment of the present invention.

이하 도 2 및 도 3a를 참조하여, 본 발명에 따른 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 DTS 모듈 측의 동작을 설명한다. 2 and 3A, the operation of the DTS module for measuring a plurality of sensor channels branched at a remote location according to the present invention will be described.

우선, DTS 모듈(200) 측의 통신채널(C10) 또는 계측부 채널(C20)의 통신 상태를 체크하는 제1 과정(S10)을 갖는다. First, there is a first step S10 of checking the communication state of the communication channel C10 or the measuring channel C20 of the DTS module 200 side.

다음으로, 통신채널 점검주기(Tc)가 기준 설정시간(Tr) 보다 큰 지를 판단하는 제2 과정(S20)을 갖는다. Next, a second process S20 is performed to determine whether the communication channel check period Tc is greater than the reference set time Tr.

여기서 기준 설정시간(Tr)은 통신채널을 주기적으로 점검하기 위해 미리 설정된 시간 간격을 의미하며, 이를테면, 센서채널들(21~23)의 계측 시간을 고려하여 30분, 1시간, 2시간 등으로 설정할 수 있다. Here, the reference set time Tr refers to a preset time interval for periodically checking the communication channel, for example, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, etc. in consideration of the measurement time of the sensor channels 21 to 23 Can be set.

만일 통신채널 점검주기(Tc)가 기준 설정시간(Tr) 보다 크다고 판단한 경우(예), 제1 통신부(230)의 통신채널(C10)을 활성화 시키는 제3 과정(S30)을 갖는다. And a third step S30 of activating the communication channel C10 of the first communication unit 230 when determining that the communication channel check period Tc is greater than the reference set time Tr.

이 경우 기준 설정시간(Tr)이 이를테면, 30분으로 설정된 경우, 만일 통신채널(C10)이 40분 넘어서도 채널이 활성화 되지 않았다고 판단한 경우 케이블 스위치(250)의 스위칭 온(on) 동작으로 통신채널(C10)과 센서 케이블(10)을 접속시키는 동작이 구현된다. In this case, if the reference set time Tr is set to 30 minutes, for example, if the communication channel C10 is determined to be not activated even after 40 minutes, the switching on operation of the cable switch 250 causes the communication channel C10) and the sensor cable 10 are implemented.

다음으로, 제3 과정(S30)의 제1 통신부(230)의 통신채널(C10)이 활성화 된 이후에, 1개의 센서 케이블(10)을 통해 원격 광학스위치(350)와 광통신을 수행하는 제4 과정(S40)을 갖는다. Next, after the communication channel C10 of the first communication unit 230 in the third process S30 is activated, the fourth optical communication unit 350 performs optical communication with the remote optical switch 350 through one sensor cable 10 (S40).

상기 제4 과정(S40)의 광통신을 수행함으로써, 스위치 구성 초기화 및 시간 동기화가 구현된다.  By performing the optical communication of the fourth process (S40), switch configuration initialization and time synchronization are realized.

즉 일정 주기로 제1 통신부(230)와 제2 통신부(330) 간에 정보를 주기받기 위한 시간 동기화가 이루어지며, 이를 통해 동기 된 시간에 따라 제1 통신부(230)와 제2 통신부(330)는 주기적으로 "다음통신 주기까지 어느 센서 채널을 연결할 것인가? " 에 대한 정보를 상호 주고 받는다. That is, time synchronization is performed to receive information between the first communication unit 230 and the second communication unit 330 at predetermined intervals, and the first communication unit 230 and the second communication unit 330 periodically Quot ;, which sensor channel is to be connected until the next communication cycle?

이로써, 본 발명은 추가적인 통신채널 없이 원격에 위치하는 스위치 모듈(300)을 제어함으로써, 추가적인 통신회선의 구축이 불필요 해지는 장점을 갖는데, 이는 특히 기설 운영 중인 센서 케이블의 중간에 분기하는 센서 케이블이 추가로 설치되어야 하는 경우에, 보다 큰 기술적 장점을 갖는다. Thus, the present invention has an advantage in that it is unnecessary to construct an additional communication line by controlling the switch module 300 located remotely without an additional communication channel. This is because a sensor cable branched in the middle of the existing sensor cable is added , It has a greater technical advantage.

만일 통신채널 점검주기(Tc)가 기준 설정시간(Ts) 보다 크지 않다고 판단한 경우(아니오), 계측부 채널(C20)을 활성화 시키는 제5 과정(S50)을 갖는다. If it is determined that the communication channel check period Tc is not larger than the reference set time Ts, a fifth step S50 of activating the measurement channel C20 is performed.

이 경우 기준 설정시간(Ts)이 이를테면, 30분으로 설정된 경우, 통신채널 점검주기(Tc) 시간이 15분에 불과한 경우라면, 케이블 스위치(250)의 스위칭 온(on) 동작으로 계측부 채널(C20)과 센서 케이블(10)을 접속시키는 동작이 구현된다. In this case, if the reference set time Ts is set to 30 minutes, for example, and the communication channel check period Tc is 15 minutes, the switching on of the cable switch 250 causes the measurement channel C20 And the sensor cable 10 are implemented.

마지막으로, 센서 케이블(10)을 통해 전송된 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)의 역 산란광(back scattering)을 감지하고, 분석하여 각각의 센서 채널들(21~23)의 분포 온도를 계측하는 제6 과정(S60)을 갖는다. Finally, the back scattering of the first sensor channel 21 to the third sensor channel 23 transmitted through the sensor cable 10 is detected and analyzed to detect the backscattering of the respective sensor channels 21 to 23, And a sixth step S60 of measuring the distribution temperature of the fluid.

도 3b는 본 발명에 따른 실시예로, 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 스위치 모듈 측의 동작을 순서도로 나타낸 것이다. FIG. 3B is a flowchart illustrating an operation of the switch module for measuring a plurality of sensor channels branched at a remote location according to an embodiment of the present invention.

이하 도 2 및 도 3b를 참조하여, 본 발명에 따른 원격에서 분기되는 다수의 센서 채널들을 계측하기 위한 스위치 모듈 측의 동작을 설명한다. 2 and 3B, the operation of the switch module side for measuring a plurality of sensor channels branched from the remote according to the present invention will be described.

우선, 스위치 모듈(300) 측의 통신채널(C30) 또는 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)의 통신 상태를 체크하는 제1 단계(S110)를 갖는다. A first step S110 of checking the communication state of the communication channel C30 on the switch module 300 side or the first sensor channel 21 to the third sensor channel 23 is firstly carried out.

다음으로, 원격광학스위치 점검 주기시간(Td)이 지연 설정시간(Ts) 보다 큰 지를 판단하는 제2 단계(S120)를 갖는다. Next, there is a second step (S120) of determining whether the remote optical switch check cycle time Td is larger than the delay set time Ts.

여기서 원격광학스위치 점검 주기시간(Td)은 DTS 모듈(200) 측의 케이블 스위치(250)와 원격광학스위치(350) 간의 시간 동기화 및 정보교환을 위해 필요한 점검 주기 시간을 의미한다. Here, the remote optical switch check cycle time Td means a time interval required for the time synchronization and information exchange between the cable switch 250 and the remote optical switch 350 on the DTS module 200 side.

지연 설정시간(Ts)은 DTS 모듈(200) 측의 케이블 스위치(250)와 원격광학스위치(350) 간의 시간 동기화 및 정보교환이 정상적으로 수행된 후, 설정된 지연 시간을 의미한다. The delay setting time Ts means a set delay time after the time synchronization and information exchange between the cable switch 250 and the remote optical switch 350 on the DTS module 200 side are normally performed.

만일 제2 단계(S120)에서 원격광학스위치 점검 주기시간(Td)이 지연 설정시간(Ts) 보다 크다고 판단한 경우(예), 제2 통신부(330)의 통신채널(C30)을 활성화 시키는 제3 단계(S130)를 갖는다. If it is determined in the second step S120 that the remote optical switch check cycle time Td is larger than the delay set time Ts in the third step S310, (S130).

즉 원격광학스위치 점검 주기시간(Td)이 지연 설정시간(Ts)을 경과한 경우, 우선적으로 제2 통신부(330)의 통신채널(C30)을 활성화하여 원격광학스위치(350)와 DTS 모듈(200) 측의 케이블 스위치(250) 간의 시간 동기화 및 정보 교환이 이루어지도록 해야 한다. When the remote optical switch check cycle time Td has elapsed the delay set time Ts, the communication channel C30 of the second communication unit 330 is activated first and the remote optical switch 350 and the DTS module 200 The time synchronization and information exchange between the cable switches 250 on the side of the cable switch 250 should be made.

다음으로, 제3 단계(S130)의 제2 통신부(330)의 통신채널(C30) 활성화 이후 센서 케이블(10)을 통해 DTS 모듈(200)과 광통신을 수행하는 제4 단계(S140)를 갖는다. Next, the fourth step S140 of performing optical communication with the DTS module 200 through the sensor cable 10 after the activation of the communication channel C30 of the second communication unit 330 in the third step S130.

이 경우 상기 제4 단계(S140)의 광통신을 수행함으로써, 원격 광학스위치(350)의 정보 등록 및 시간 동기화가 구현된다. In this case, by performing the optical communication of the fourth step (S140), information registration and time synchronization of the remote optical switch 350 are implemented.

이로써 DTS 모듈(200) 측의 케이블 스위치(250)와 원격광학스위치(350)는 다음 통신을 위한 기준시간 정보를 공유하기 위해 시간 동기화가 이루어지며, 원격광학스위치(350)는 다음 통신 주기까지 DTS 모듈(200)로부터 수신한 스위칭 제어 신호에 따라 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)에 대한 스위칭 제어가 이루어진다. Thus, the cable switch 250 on the DTS module 200 side and the remote optical switch 350 are time synchronized to share the reference time information for the next communication, and the remote optical switch 350 transmits the DTS Switching control is performed on the first sensor channel 21 to the third sensor channel 23 according to the switching control signal received from the module 200.

만일 제2 단계(S120)에서 원격광학스위치 점검 주기시간(Td)이 지연 설정시간(Ts) 보다 크지 않다고 판단한 경우(아니오), 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)을 활성화 시키는 제5 단계(S150)를 갖는다. If it is determined in the second step S120 that the remote optical switch check cycle time Td is not larger than the delay setting time Ts, the first sensor channel 21 to the third sensor channel 23 are activated (S150).

마지막으로, 제어부(340)의 스위칭 제어신호(S4)에 따라 미리 설정된 주기로 원격 광학스위치(350)의 스위칭 제어를 통해 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23) 각각을 절체 하는 제6 단계(S160)를 갖는다. The control unit 340 switches the first sensor channel 21 through the third sensor channel 23 through switching control of the remote optical switch 350 at a predetermined cycle according to the switching control signal S4. 6 (S160).

이 경우 제1 센서 채널(21)로 부터 제3 센서 채널 순으로, 또는 역순으로 절체(switching)가 이루어져, 즉 센서 케이블(10)과 전기적으로 접속되어 각각의 역 산란광(back scattering)이 DTS 모듈(200) 측으로 전송된다. In this case, switching is performed from the first sensor channel 21 to the third sensor channel in order or in reverse order, that is, electrically connected to the sensor cable 10, and each back scattering is performed by the DTS module (200).

본 발명의 경우, 제1 센서 채널(21) ~ 제3 센서 채널(23)에 대해 예를 들어 설명하였지만, 4개 이상의 센서 채널들에 대해 동일하게 적용하여 실시할 수 있음은 당연하다. In the case of the present invention, the first to third sensor channels 21 to 23 have been described by way of example, but it is obvious that the same can be applied to four or more sensor channels.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention.

200 : DTS 모듈
211 : LD 회로
212 : APD 회로
220 : 광학 계측부
230 : 제1 통신부
240 : 제어부
250 : 케이블 스위치
300 : 스위치 모듈
330 : 제2 통신부
340 : 제어부
350 : 원격 광학스위치200: DTS module
211: LD circuit
212: APD circuit
220: Optical measuring unit
230: first communication section
240:
250: Cable switch
300: Switch module
330: second communication section
340:
350: Remote optical switch

Claims (5)

제1 스위칭 동작에 의해 통신채널을 외부의 센서 케이블과 선택적으로 접속시켜 광신호를 전송하고, 제2 스위칭 동작에 의해 계측부 채널을 선택하여 센서 채널들의 역 산란광을 수신하여 상기 센서 채널들의 분포 온도를 계측하는 DTS 모듈; 및
제3 스위칭 동작에 의해 원격의 센서 채널들을 상기 센서 케이블과 선택적으로 접속시키고, 상기 센서 채널들의 역 산란광을 상기 DTS 모듈로 전송시키는 스위치 모듈을 포함하고,
상기 DTS 모듈은,
상기 센서 채널들의 역 산란광을 감지하는 LD(Laser Diode) 회로 또는 APD(Avalanche Photo Diode) 회로를 포함하는 감지 회로부;
상기 감지 회로부를 제어하며, 감지된 역 산란광을 분석하여 상기 센서 채널들의 온도 분포 데이터를 획득하는 광학계측부;
스위칭 제어신호에 따라 상기 통신채널 또는 상기 계측부 채널을 스위칭 하는 케이블 스위치;
광통신을 구현하기 위한 인터페이스를 제공하는 통신부; 및
상기 광학계측부 및 상기 통신부를 제어하며, 상기 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 케이블 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 케이블 스위치는,
통신채널 점검주기(Tc)가 기준 설정시간(Tr) 보다 큰 경우, 상기 통신채널을 활성화 시키도록 스위칭하고,
통신채널 점검주기(Tc)가 기준 설정시간(Ts) 보다 크지 않은 경우, 상기 계측부 채널을 활성화 시키도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치. The first switching operation selectively connects the communication channel to the external sensor cable to transmit the optical signal and the second switching operation selects the measurement channel to receive the back scattered light of the sensor channels, DTS module to measure; And
And a switch module for selectively connecting remote sensor channels with the sensor cable by a third switching operation and transmitting back scattered light of the sensor channels to the DTS module,
The DTS module comprises:
A sensing circuit unit including an LD (Laser Diode) circuit or an APD (Avalanche Photo Diode) circuit for sensing back scattered light of the sensor channels;
An optical measuring unit controlling the sensing circuit unit and analyzing the detected back scattering light to obtain temperature distribution data of the sensor channels;
A cable switch for switching the communication channel or the measurement channel according to a switching control signal;
A communication unit for providing an interface for implementing optical communication; And
And a control unit for controlling the optical measuring unit and the communication unit and generating the switching control signal to control the switching operation of the cable switch,
Wherein the cable switch comprises:
When the communication channel check period Tc is larger than the reference set time Tr, switches to activate the communication channel,
And switches the measurement channel to be activated when the communication channel check period Tc is not greater than the reference set time Ts. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 스위치 모듈은,
스위칭 제어신호에 따라 상기 센서 채널들을 상기 센서 케이블과 선택적으로 스위칭 접속시키는 원격 광학스위치;
광통신을 구현하기 위한 인터페이스를 제공하는 통신부; 및
상기 스위칭 제어신호를 발생시켜 상기 원격 광학스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치. The apparatus of claim 1, wherein the switch module comprises:
A remote optical switch for selectively connecting the sensor channels to the sensor cable in accordance with a switching control signal;
A communication unit for providing an interface for implementing optical communication; And
And a controller for generating the switching control signal to control the switching operation of the remote optical switch. 삭제delete 제 3항에 있어서, 상기 스위칭 제어신호는,
상기 DTS 모듈과 상기 원격 광학스위치 간의 시간 동기화가 구현된 후에 생성되는 것을 특징으로 하는 원격 광학스위치 연계형 센서 채널들의 분포 온도 계측 장치. 4. The method of claim 3,
Wherein the remote optical switch is generated after time synchronization between the DTS module and the remote optical switch is implemented.
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