[发明专利]基于光纤传感器的水产品冷链测温系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷链测温系统，尤其是一种基于光纤光栅测温技术的冷链测温系统。

背景技术

粮食、食品、水产品行业中有很多谷物、食品用品、冷鲜产品存储和保管在恒温环境，有些需要保存在低温环境，传统的管理模式为人工管理方式或者传统传感器测温方式。

人工管理方式是人工记录存储容器上的温度计读数，形成手工报表。这种方式受限于人为读数精度，可靠性不高。

传统传感器测温方式是采用热敏电阻法或者热电偶法测量容器特定位置温度。此种形式在低温环境下测温装置的可靠性低，且传感器测温电路容易出现故障或误测。。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于光纤传感器的水产品冷链测温系统及方法，本发明利用光纤传感探头与采集控制电路分离的特点，避免电子元件在低温环境下工作，实现了对水产冷链各位置温度的准确测量。

本发明所提供的技术方案是：基于光纤传感器的水产品冷链测温系统，包括光纤光栅阵列、测温控制终端和监控计算机，光纤光栅阵列与测温控制终端相连，测温控制终端通过局域网与监控计算机相连。

所述的系统，光纤光栅阵列包括相连的M个光纤光栅传感光纤与传输光纤，其中每根光纤光栅传感光纤上设有N个光纤布拉格光栅；传输光纤与测温控制终端相连。

所述的系统，测温控制终端包括依次相连的M*N或M个光开关、温度采样模块、处理器和通讯模块，光开关与光纤光栅阵列传感光纤相连，通讯模块与局域网相连。

所述的系统，局域网采用有线或无线局域网。

基于光纤传感器的水产品冷链测温方法，包括：采用光纤光栅阵列测量温度，每根光纤光栅传感光纤具有多个光纤布拉格光栅，一个光纤布拉格光栅为一个测温点，测温控制终端的温度采样模块对M个光开关通断选择的传感光纤中的所有光纤布拉格光栅同时进行温度解调和网状测温，或者对M个光开关通断选择的光纤光栅传感光纤、所选择的每根光纤光栅传感光纤上再由N个光开关所通断选择的光纤布拉格光栅同时进行温度解调和网状测温，然后将所测分布点的温度信息通过局域网传递给监控计算机，在计算机上实现对整个水产品冷链中所有测温点的实时温度监测。

本发明的优点：本发明将光纤测温技术、通讯技术、计算机测控技术进行了有机的结合，实现了一种基于光纤传感器的水产品冷链测温系统，改善了传统冷链测温系统效率，系统稳定性差的特点，测温精度高，使用灵活。本发明具体包含以下特点：

耐极端温度，温度范围低达-40～250℃；

测温精度高，误差在正负0.1℃；

可靠性高，使用寿命高达20年；

体积小，安装方便；

使用安全，探头绝缘，电气隔离性好，不产生电火花，有效防止火灾。

附图说明

图1是本发明系统构成示意框图。

图2是本发明所述的温度控制终端内部硬件框架及测温传感器连接方式示意图。

具体实施方式

所述基于光纤传感器的水产品冷链测温系统包括：监控计算机、光纤测温控制终端、光纤测温传感头，所述监控计算机通过有线或者无限局域网与光纤测温控制终端链接，所述光纤测温控制终端与光纤测温传感头通过光纤连接，实时采集温度数据。所述的测温控制终端使用一个光接收器将两个或以上光纤传感器系统并联，采用时分复用方式实现多点异步实时温度采集。采集系统既能够实时采集多点温度数据，又能够存储历史温度数据信息。

上述的多台监控主机通过有线或者无线局域网络连接。

所述的光纤测温传感头采用光纤光栅传感原理，利用宽频带光谱在光纤光栅中的选择反射性以及光纤光栅的温度敏感性测量温度。

所诉测温控制终端包括温度采样模块、光开关、处理器、通讯模块；温度控制终端采用高性能处理器管理各模块实现所需功能，温度采集终端通过光开关分时采集多个测温传感器所在位置温度；温度控制终端通过通讯模块与有线或者无线局域网连接，实现与监控终端(即监控主机)的交换数据。

下面结合具体实施方式进一步详述本发明。

本发明利用光纤传感器防燃、防腐蚀、测温精度高等优点，将其应用到一种冷链测温系统中，及早发现冷链存储过程中的温度异常情况，以便及时采取有效应对措施，防止冷链保存过程中出现严重质量问题以及带来的相关损失。

基于光纤光栅传感器的水产品冷链测温系统，包括监控计算机、测温控制终端、光纤光栅阵列传感光纤，所述的监控计算机通过有线或者无线局域网与测温控制终端连接。

所述多台监控主机之间通过有线或者无线局域网连接。