[发明专利]智能多通道光纤光栅在线备份系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传感技术，特别涉及一种智能多通道光纤光栅在线备份系统。

背景技术

光纤光栅传感器作为一种新型的传感器，其应用领域非常的广泛。这种传感器可以用来测量包括应变、应力、温度、振动、位移、加速度、电流、电压、磁场、频率以及浓度在内的多个物理量。FBG传感器最大的优势在于可以实现多点测量，获取相关的物理量以达到报警以及故障诊断的目的。

自20世纪七十年代以来，因其体积小、灵敏度高、不受电磁干扰、可靠性高、成本低、易于集成和埋伏测量等优点，被广泛应用于石油、电力、交通、桥梁等领域，其产业已经被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一。

但随着应用领域逐渐扩大，该产业市场也在逐步扩大，相应的这种传感器在应用过程中出现的问题也越来越多。一旦检测运行系统出现故障，导致的后果将无法想象。为此，用户对整个系统的可靠性，可持续运行能力的要求也越来越高。对于安全性的关注目前还很少，而出现问题时如何应对方面大家还处于茫然状态。一旦出现系统故障，一般的处理办法是暂停检测，然后排除故障后再重新测量。但这种方式存在检测时间盲点，而且排除故障后，排除故障的时间内数据丢失无法找回。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的智能多通道光纤光栅在线备份系统。本发明的光纤光栅在线备份系统能够在系统发生故障时智能切换，以实现监测数据的不中断采集，保持系统的稳定性。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种智能多通道光纤光栅在线备份系统，其特征在于，该在线备份系统包括有上位机、光纤光栅信号处理器主机、光纤光栅信号处理器备机、热备切换模块和传感器模块，所述的传感器模块通过传输光缆连接热备切换模块，该热备切换模块通过光缆分别连接光纤光栅信号处理器主机和光纤光栅信号处理器备机，光纤光栅信号处理器主机和光纤光栅信号处理器备机分别连接上位机以传输解调信号，所述的上位机连接并控制所述的热备切换模块。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述的传感器模块探测光纤光栅的通道为N个，其中N≥2。在每个通道中的光纤光栅传感器的数目不限，且至少为一个。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述的热备切换模块中包括有光开关控制电路和相连接的光开关阵列，所述上位机的数据接口通过控制电缆连接该光开光控制电路，所述光开关阵列中法兰接口的个数为N+2N，光开关阵列中的N路法兰接口连接传感器模块中的N路光纤光栅串，光开关阵列中2N路法兰接口中的N路连接光纤光栅信号处理器主机，另外 N路法兰接口连接光纤光栅信号处理器备机。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述光开关阵列为实现光双向传输的双向光开关组成的阵列。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述的双向光开关或者为机械式光开关、或者为MEMS光开关、或者为磁光开关。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述的光纤光栅信号处理器主机和光纤光栅信号处理器备机具有相同组成结构。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述上位机与光纤光栅信号处理器主机和光纤光栅信号处理器备机之间的数据通讯接口或为网口、或为并口、或为串口、或为RS232/485接口。

在本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统中，所述上位机与热备切换模块之间的数据通讯接口或为并口、或为串口、或为开关量接口。

基于上述技术方案，本发明的智能多通道光纤光栅在线备份系统在解决检测系统出现故障时具有如下技术优点：

本发明提出了在双机热备环境下采用一个机器工作一个机器备用的故障解决方案，双机模式主要是提高系统的可持续运行能力，当主机发生故障时，由上位机自动控制并切换到备机工作，切换时间极短，能够实现数据的不中断采集。另外，主机采集的数据通过数据传输接口上传到上位机，由上位机对数据进行保存、分析计算、显示和报警，实现了整个系统的数据备份。

附图说明

图1是本发明智能多通道光纤光栅在线备份系统的结构组成示意图。

图2是本发明智能多通道光纤光栅在线备份系统中光开关阵列的结构示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图及实施例图来对本发明智能多通道光纤光栅在线备份系统做进一步详细阐述，以求更为清楚明了地理解本发明的结构组成以及工作过程，但不能以此来限制本发明的保护范围。