[实用新型]分布式光纤多探头液位传感系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感领域，特别涉及一种分布式光纤多探头液位传感系统。适用于河岸提防、水库大坝的液位监测。

背景技术

由于我国江河、水库数量众多，每逢连日暴雨，河岸提防更是要经受巨大考验，长达数公里的岸堤任何一处出现渗漏，都将容易导致背水坡出现塌方或滑坡等地质灾害，因此河岸两侧的大范围的水位监测非常必要，这将导致液位计的需求量巨大。目前安装于水库、江河、湖泊等水域的液位传感器通常采用磁致伸缩液位计、电容式液位计、超声波液位计等带电设备，此类液位计在雷电天气下非常容易击毁，造成较大经济损失。亟待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式光纤多探头液位传感系统，解决了现有技术存在的上述问题。本实用新型的多探头液位传感器不仅成本低廉、适合于大范围远距离布设、能在强电磁干扰、易燃易爆、雷击等场合应用，且具有长期稳定性和可靠性好等诸多优点。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

分布式光纤多探头液位传感系统，ASE宽带光源4通过环形器5与多路光开关6连接，环形器5将ASE宽带光源4发出的激光导入到多路光开关6；传输光缆3的一端与多路光开关6连接，另一端连接锥形光纤液位探头1；多路光开关6通过环形器5与PD探测器7连接，多路光开关6将收集到的锥形光纤液位探头1反射的光信号输出至PD探测器7；多路光开关6将ASE宽带激光4按照时间间隔分别发射至多路的传输光缆3中，并输出至锥形光纤液位探头1上，同时采集到的光信号分时输出至PD探测器7；单通道数据采集卡8与PD探测器7连接。

所述的锥形光纤液位探头1是采用熔拉法制作的锥形多模光纤探头，多模光纤的包层和纤芯的直径沿光纤轴向均逐渐变细，在整个锥区，包层和纤芯的直径之比保持恒定；光纤端部的尖顶磨平，并镀有银反射膜11。

所述的安装柱2的外部为PVC套管21，以保护内部装载的传输光缆3及锥形光纤液位探头1，安装柱2的底部安装透水粉末冶金滤芯22。

所述的传输光缆3在安装柱1的不同位置布设锥形光纤液位探头1。

所述的ASE宽带光源4输出宽带激光。

所述的PD探测器7对接收到的光信号进行光电转换，产生高低电平的电信号；单通道数据采集卡8采集PD探测器7产生的高低电平的电信号。

本实用新型的有益效果在于：结构简单，安装方便，成本低廉。仅需一个PD探测器和采集卡即可完成多通道数据采集，适合于大范围远距离布设，能在强电磁干扰、易燃易爆、雷击等场合应用，长期稳定性和可靠性好。利用分时复用技术采集分布式的液位传感头的光信号，利用光在光纤可以远距离低损耗的传输特性及抗电磁干扰、雷击等特性，从而实现了分布式、大范围、长期稳定的液位监测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的安装柱的结构示意图；

图3为本实用新型的锥形光纤液位探头结构示意图。

图中：1、含锥形光纤液位探头；2、安装柱；3、传输光缆；4、ASE宽带光源；5、环形器；6、多路光开关；7、PD探测器；8、单通道数据采集卡。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图3所示，本实用新型的分布式光纤多探头液位传感系统，包含锥形光纤液位探头1及其安装柱2、传输光缆3、ASE宽带光源4、环形器5、多路光开关6、PD探测器7及单通道数据采集卡8，所述ASE宽带光源4通过环形器5与多路光开关6连接，环形器5将ASE宽带光源4发出的激光导入到多路光开关6；传输光缆3的一端与多路光开关6连接，另一端连接锥形光纤液位探头1；多路光开关6通过环形器5与PD探测器7连接，多路光开关6将收集到的锥形光纤液位探头1反射的光信号输出至PD探测器7；多路光开关6将ASE宽带激光4按照时间间隔分别发射至多路的传输光缆3中，并输出至锥形光纤液位探头1上，同时采集到的光信号分时输出至PD探测器7；单通道数据采集卡8与PD探测器7连接。