[发明专利]一种自动配置参数的分布式光纤温度传感系统及配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤温度传感系统及配置方法，特别是一种自动配置参数的分布式光纤温度传感系统及配置方法。

背景技术

分布式光纤温度传感系统利用光时域反射技术与拉曼散射技术，可探测到光纤铺设沿线所有位置的温度信息，单通道最长连接光纤长度达到30km，因此广泛应用在隧道、煤矿、电力系统的火灾预警报警，石油、石化行业的实时温度监控中，已经成为温度监测技术的发展趋势，具有广阔的市场前景。

现有的分布式光纤温度传感系统由主机和光纤两部分组成，光纤通过光纤适配器连接到主机上，光纤连接器、光纤适配器和光纤类型的差异都会影响计算出来的温度数值。虽然出厂前主机已经设置了正常运行必须的参数，但是根据使用现场光纤连接器和光纤的实际情况仍然需要现场配置参数，目前现场参数配置需要专业人员进行，需要根据经验判断光纤连接器连接情况和光纤铺设过程中是否有异常的熔接点和挤压点，需要手动输入光纤长度、两路传输损耗补偿参数等，完全根据经验手动输入的数值有可能导致温度计算不准确，造成误报警。

分布式光纤温度传感系统通过光切换开关可扩展到最多64个通道，分时进行温度测量。每个通道的参数都需要手动配置，花费的人力物力是相当大的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自动配置参数的分布式光纤温度传感系统及配置方法。本发明可以自动判定是否有异常的熔接点和挤压点，对光纤长度、两路传输损耗补偿参数等参数可实现自动配置，有效改善了现在凭经验人工判断和手动配置光纤参数的现状，提高了系统温度计算的准确性，大大降低了人力物力的投入。

本发明的技术方案：一种自动配置参数的分布式光纤温度传感系统，包括系统外壳，系统外壳内设有激光器，激光器的输入端与激光器驱动模块的输出端相连，激光器的输出端与分光滤波模块的输入端相连，分光滤波模块的输出端分别与光切换开关的输入端及光电转换模块的输入端连接，光切换开关的输出端与光纤连接，光电转换模块的输出端与信号处理模块的输入端相连，信号处理模块的一个输出端与数据采集单元的输入端连接，数据采集单元的输出端与计算机处理单元连接，信号处理模块有一个输出端与激光器驱动模块的输入端连接，信号处理模块还设有两个端口，分别与计算机处理单元和光切换开关双向连接，计算机处理单元包括光纤参数智能设置模块和温度自动校准模块。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法，包括以下步骤：

A、通过所述系统向光通道发射激光脉冲来顺序采集所有通道的数据，并将所获得的数据传给计算机处理单元；

B、所述光纤参数智能设置模块根据步骤A收集的数据判断光通道内的光纤信息并根据所得到的光纤信息自动配置光纤的参数；

C、所述温度自动校准模块根据步骤A中的数据进行传输损耗偏差的自动补偿。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述光纤在接收激光脉冲后发生拉曼散射，光纤参数智能设置模块获得斯托克斯和反斯托克斯数据。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，步骤C所述的温度自动校准模块按照光纤传输损耗公式分别拟合斯托克斯和反斯托克斯数据的传输损耗，并自动写入数据库对数据进行补偿。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述步骤 B为：光纤参数智能设置模块根据斯托克斯和反斯托克斯数据确定系统中连接有光纤的光通道编号，并判断这些光纤的使用状态。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述光纤参数智能设置模块先判断光纤接头是否正常，如果异常则提示检查接头。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述光纤参数智能设置模块将斯托克斯和反斯托克斯数据与系统内初始设定的第一阀值进行比较，确定接头连接正常的光纤通道。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述光纤参数智能设置模块将斯托克斯和反斯托克斯数据与系统内初始设定的第二阀值进行比较判断连接到通道上光纤的长度，以此确定采集卡的采样点数并写入数据库。

前述的分布式光纤温度传感系统的配置方法中，所述光纤参数智能设置模块通过判断斯托克斯和反斯托克斯数据曲线是否有幅值突变点来确定光纤铺设过程中是否有异常熔接点或挤压点。