[发明专利]环境监测系统、方法及装置

权利要求书

1.一种环境监测系统，其特征在于，包括微控制器、激光输出装置、第一光电探测器和第二光电探测器，所述微控制器分别与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器电连接；

所述系统还包括至少一个探头，所述至少一个探头包括第一探头，所述第一探头用于探测第一待测点的温度、湿度和待测气体，所述第一探头包括第一分束器、第一温度检测光纤光栅、第一湿度检测光纤光栅和第一气体检测模块，所述第一探头内的所述第一温度检测光纤光栅与所述第一湿度检测光纤光栅串联形成串联光路结构，所述串联光路结构与所述第一气体检测模块形成并联光路结构；

所述激光输出装置用于输出第一扫描波段范围的第一信号光及第二扫描波段范围的第二信号光；

所述第一信号光经过所述第一分束器传输至所述第一温度检测光纤光栅，当所述第一信号光处于所述第一扫描波段范围内的第一部分波段范围时，一部分该第一部分波段范围的第一信号光被所述第一温度检测光纤光栅反射并产生第一温度回波信号，所述第一温度回波信号经过所述第一分束器输出并传输至所述第一光电探测器；当所述第一信号光处于所述第一扫描波段范围内的第二部分波段范围时，一部分该第二部分波段范围的第一信号光经过所述第一温度检测光纤光栅透射后传输至所述第一湿度检测光纤光栅，一部分该第二部分波段范围的第一信号光被所述第一湿度检测光纤光栅反射并产生第一湿度回波信号，所述第一湿度回波信号依次经过所述第一湿度检测光纤光栅、所述第一温度检测光纤光栅及所述第一分束器输出并传输至所述第一光电探测器；

所述第二信号光经过所述第一分束器分束后，一部分所述第二信号光传输至所述第一气体检测模块，一部分所述第二信号光被所述第一气体检测模块内的待测气体吸收并产生第一气体回波信号，所述第一气体回波信号经过所述第一分束器输出并传输至所述第二光电探测器；

所述第一光电探测器，用于将接收到的所述第一温度回波信号及所述第一湿度回波信号分别转换为第一温度电信号和第一湿度电信号并将所述第一温度电信号以及所述第一湿度电信号发送给所述微控制器；

所述第二光电探测器，用于将接收到的所述第一气体回波信号转换为第一气体电信号并将所述第一气体电信号发送给所述微控制器；

所述微控制器，用于基于所述第一温度电信号、所述第一湿度电信号及所述第一气体电信号，分别对应获得所述第一待测点的温度值、湿度值和待测气体的浓度值；

所述至少一个探头还包括第二探头，所述系统还包括至少一个延时器，所述至少一个延时器包括第一延时器，所述第二探头用于探测第二待测点的温度、湿度和气体，所述第二探头包括第二分束器、第二温度检测光纤光栅、第二湿度检测光纤光栅和第二气体检测模块，所述第一延时器的两端分别与所述第一湿度光纤光栅和所述第二分束器连接，另一部分该第一部分波段范围的第一信号光经过所述第一温度检测光纤光栅及所述第一湿度检测光纤光栅透射后再经过所述第一延时器延时后再经过所述第二分束器传输至所述第二温度检测光纤光栅，经过所述第二分束器后的所述另一部分该第一部分波段范围的第一信号光包括第一温度子信号光，一部分所述第一温度子信号光被所述第二温度检测光纤光栅反射并产生第二温度回波信号，所述第二温度回波信号依次经过所述第二分束器、所述第一延时器、所述第一湿度检测光纤光栅、所述第一温度检测光纤光栅及所述第一分束器输出并传输至所述第一光电探测器；

另一部分该第二部分波段范围的第一信号光经过所述第一温度检测光纤光栅、所述第一湿度检测光纤光栅透射后，经过所述第一延时器延时后再经过所述第二温度检测光纤光栅透射后传输至所述第二湿度检测光纤光栅，延时后的所述另一部分该第二部分波段范围的第一信号光包括第一湿度子信号光，一部分所述第一湿度子信号光被所述第二湿度检测光纤光栅反射并产生第二湿度回波信号，所述第二湿度回波信号依次经过所述第二温度检测光纤光栅、所述第二分束器、所述第一延时器、所述第一湿度检测光纤光栅、所述第一温度检测光纤光栅及所述第一分束器输出并传输至所述第一光电探测器；

另一部分所述第二信号光依次经过所述第一温度检测光纤光栅及所述第一湿度检测光纤光栅透射后再经过所述第一延时器延时后，再经过所述第二分束器传输至所述第二气体检测模块，经过所述第二分束器后的所述另一部分所述第二信号光包括第一气体子信号光，一部分所述第一气体子信号光被所述第二气体检测模块内的待测气体吸收并产生第二气体回波信号，所述第二气体回波信号依次经过所述第二分束器、所述第一延时器、所述第一湿度检测光纤光栅、所述第一温度检测光纤光栅及所述第一分束器输出并传输至所述第二光电探测器；

所述第一光电探测器，用于将接收到的所述第二温度回波信号及所述第二湿度回波信号分别转换为第二温度电信号和第二湿度电信号并将所述第二温度电信号以及所述第二湿度电信号发送给所述微控制器；

所述第二光电探测器，用于将接收到的所述第二气体回波信号转换为第二气体电信号并将所述第二气体电信号发送给所述微控制器；

所述微控制器，用于基于所述第二温度电信号、所述第二湿度电信号及所述第一气体电信号，分别对应获得所述第二待测点的温度值、湿度值和待测气体的浓度值。