[发明专利]环境监测系统、方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种环境监测系统、方法及装置，涉及环境监测技术领域。系统包括微控制器、激光输出装置、第一光电探测器和第二光电探测器。微控制器分别与第一光电探测器和第二光电探测器电连接。系统还包括至少一个探头。至少一个探头包括第一探头。第一探头用于探测第一待测点的温度、湿度和待测气体。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。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。以实现同时监测环境的温度、湿度和气体的浓度，结构简单、功耗低且本质安全。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体而言，涉及一种环境监测系统、方法及装置。

背景技术

当前我国城市地下综合管廊建设发展良好，实现了包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等多个城市重要管线的有序入廊，最大程度改善了城市内涝、“马路拉链”式工程和地下空间资源利用率低等问题。但是，管廊埋于地下，内部湿热的环境是导致各种管道设施老化的主要因素。更重要的是，由于燃气管道的存在，由燃气泄漏而导致的城市地下综合管廊火灾甚至爆炸的安全隐患时刻存在。因此对城市地下综合管廊内部的温度、湿度以及可燃气体的实时监测是保证管廊正常运行、城市基础设施安全的必要措施之一。

然而，当前城市地下综合管廊内针对上述参数的探测传感器仍旧停留在多种检测手段共用，相关传感设备独立运行的阶段。不但使得监测系统结构复杂，而且传感信号模式、协议多样繁杂，数据传输需求量大，在现场应用中系统功耗大而且稳定性差。另外，当前燃气泄漏传感器大多为现场带电运行，难以实现监测的本质安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境监测系统、方法及装置，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种环境监测系统，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。