[发明专利]一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置与方法

权利要求书

1.一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，所述的分布式光纤传感系统包括有激光源、光耦合器或环行器、光纤、滤光片、光电转换器和数据采集装置，所述激光源发出的激光脉冲经光耦合器或环行器进入光纤，光纤中反射回的背向散射光经光耦合器或环行器后依次进入滤光片和光电转换器，经光滤波和光电转换的电信号进入至数据采集装置中，其特征在于，所述的数据采集装置包括有依次连接的采样和保持单元、模拟数字转换器以及处理单元，所述的采样和保持单元一端连接光电转换器以接收数据，采样和保持单元另一端输出的数据经模拟数字转换器输入至处理单元；在所述的采样和保持单元与激光源之间设有控制脉冲发射时序的触发系统。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，其特征在于，在所述的采样和保持单元与模拟数字转换器之间还设有滤光器。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，其特征在于，所述的触发系统中存储有预定用户定义的光纤上的特定位置，配置的第一束激光脉冲在t0时发出，第二束激光脉冲在t1时发出，对应光纤上特定的位置，该t0与t1之间的时间差对应特定位置的长度，该长度由激光在光纤中的传播速度和时延计算得出。

4.根据权利要求3所述的一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，其特征在于，所述的采样和保持单元中设有求平均值模块和数据保持模块，所述的平均值模块接收采样的电信号并求平均值，所述的数据保持模块将所得的平均值保持一定时间。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，其特征在于，所述的光电转换器为光电二极管、雪崩光电二极管或PIN光电二极管。

6.一种分布式光纤传感系统中数据采集的装置，其特征在于，所述的分布式光纤传感系统包括有激光源、光耦合器、光纤、滤光片、第一光电转换器、第二光电转换器和数据采集装置，所述激光源发出的激光脉冲经光耦合器或环行器进入光纤，光纤中反射回的背向散射光经光耦合器后进入滤光片，经滤光片后分为两束光分别进入第一光电转换器和第二光电转换器，经第一光电转换器和第二光电转换器的电信号输入至数据采集装置中，所述的数据采集装置包括有两套子采集装置，子采集装置均包括有依次连接的采样和保持单元、过滤器、模拟数字转换器和共用的处理单元，一套子采集装置中的采样和保持单元一端连接第一光电转换器以接收数据，采样和保持单元另一端输出的数据依次经过滤器和模拟数字转换器输入至共用的处理单元，另一套子采集装置中的采样和保持单元一端连接第一光电转换器以接收数据，采样和保持单元另一端输出的数据依次经过滤器和模拟数字转换器输入至共用的处理单元；在每套子采集装置中所述的采样和保持单元与激光源之间设有控制脉冲发射时序的触发系统。

7.一种利用权利要求2所述的分布式光纤传感系统中数据采集装置进行数据采集的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步，由触发系统在t0时刻触发激光源发出激光脉冲，激光光脉冲经光耦合器输入至光纤中进行传播；

第二步，光纤中传播的光脉冲反射回背向散射光，该背向散射光经耦合器后输入至滤光片获得相应波长的光信号，该光信号再经光电转换器转换成为电信号；

第三步，触发系统在t1时刻触发数据采集装置中的采样和保持单元，该采样和保持单元采集对应t1时刻所对应光纤上反射回来的光信号值，并将该信号值保存一段时间；

第四步，采样和保持单元在将信号值传输至模拟数字转换器前经过过滤器对信号过滤以减少噪声对信号的影响，模拟数字转换器转换一个信号值时下一个信号值被保持一段时间；

第五步，模拟数字转换器有足够时间将信号值从模拟信号转换为数字信号，转换成的数字信号传输至处理单元处理。