[发明专利]用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法

说明书

本发明涉及用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法。提供了一种用于分布式光纤测温的数据采集电路，包括：至少两个前端驱动模块，采集光时域反射信号并进行变换和滤波；高速模数转换器，具有至少两个模数转换通道，以分别从至少两个前端驱动模块接收变换和滤波后的信号并进行模数转换；现场可编程门阵列，从高速模数转换器接收模数转换后的信号并进行处理；以及存储单元，存储现场可编程门阵列处理中和处理后的信号。其中，前端驱动模块与高速模数转换器连接，高速模数转换器和存储单元均与现场可编程门阵列连接。上述数据采集电路实现了多通道高速采集以及实时处理和存储。本发明还提供了一种用于上述数据采集电路的数据处理方法。

技术领域

本发明涉及分布式光纤测温技术领域，尤其涉及用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法。

背景技术

分布式光纤测温技术是一种新型的测温技术，其具有本质安全、测温准确、监控范围大和不受电磁干扰等优点。广泛适用于电缆桥架、电缆沟、交通隧道、储油罐等地方进行长距离、大范围的温度和火灾监测。

目前分布式光纤传感探测设备，普遍存在空间分辨率不足的问题，这一缺点降低了分布式光纤测温设备的探测能力。

发明内容

基于此，有必要针对分布式光纤传感系统的空间分辨率不足的问题，提供一种可以有效提高数据采样速率的数据采集电路。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于分布式光纤测温的数据采集电路，其包括：

至少两个前端驱动模块，用于采集分布式光纤测温系统的传感光纤上不同位置处的光时域反射信号并对光时域反射信号进行变换和滤波；

高速模数转换器，具有至少两个模数转换通道，用于分别从至少两个前端驱动模块接收变换和滤波后的信号并对接收到的信号进行模数转换；

现场可编程门阵列，用于从高速模数转换器接收模数转换后的信号并对接收到的信号进行处理；以及

存储单元，用于存储现场可编程门阵列处理中和处理后的信号；其中，

至少两个前端驱动模块与高速模数转换器连接，高速模数转换器和存储单元均与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，用于分布式光纤测温的数据采集电路还包括：

时钟单元，用于向现场可编程门阵列提供工作时钟并且在现场可编程门阵列的控制下向高速模数转换器输出时钟信号；以及

触发输出单元，用于在现场可编程门阵列的控制下输出触发信号，触发信号用于触发分布式光纤测温系统的激光器发出激光脉冲，其中

高速模数转换器与时钟单元连接，时钟单元和触发输出单元均与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，用于分布式光纤测温的数据采集电路还包括：

接口单元，用于在现场可编程门阵列与外部处理器之间实现电平和阻抗匹配，接口单元与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，前端驱动模块包括：放大器和与放大器连接的抗混叠滤波器，抗混叠滤波器与高速模数转换器连接。

在其中一个实施例中，存储单元为DDR3芯片阵列。

根据本发明的另一个方面，提供了一种分布式光纤测温系统，其包括传感光纤、激光器以及上述任意实施例中所述的数据采集电路。