[发明专利]分布式光纤测温系统及温度动态测量方法

权利要求书

1.一种分布式光纤测温系统，其特征在于，包括：分布式测温主机、测温光纤和终端设备，所述分布式测温主机包括激光脉冲器、波分复用器、APD探测器、数据采集卡、主控板和温度监测模块；

所述波分复用器分别与所述激光脉冲器、所述测温光纤和所述APD探测器连接，所述激光脉冲器提供激光光源，周期性发射激光脉冲；所述波分复用器接收所述激光脉冲后，向所述测温光纤发送激光脉冲信号；所述测温光纤接收到所述激光脉冲信号后，向所述波分复用器提供拉曼反斯托克斯散射光和拉曼斯托克斯散射光；所述波分复用器将所述拉曼反斯托克斯散射光和拉曼斯托克斯散射光发送至所述APD探测器；

所述APD探测器与所述数据采集卡电连接，所述APD探测器接收到所述拉曼反斯托克斯散射光和拉曼斯托克斯散射光后，将光信号转换为第一路模拟电信号和第二路模拟电信号，并对噪声进行抑制，将经过噪声抑制处理后的第一路模拟电信号和第二路模拟电信号发送至所述数据采集卡；

所述数据采集卡与所述主控板通过SPI总线电连接，所述数据采集卡在接收到所述第一路模拟电信号和所述第二路模拟电信号后，同时对两路电信号进行采集和AD转换，分别转换为第一路数字信号和第二路数字信号，并将所述第一路数字信号和第二路数字信号通过所述SPI总线发送给主控板；

所述温度监测模块，与所述主控板电连接，实时监测所述分布式测温主机内部的实时温度并将实时温度发送至所述主控板；

所述主控板接收到所述第一路数字信号和第二路数字信号和实时温度后，对所述第一路数字信号和第二路数字信号进行处理，得到所述测温光纤的第一温度信息，并根据所述实时温度对所述测温光纤的第一温度信息进行校准，得到所述测温光纤的第二温度信息作为待测物体的温度，并将所述第二温度信息显示到所述终端设备。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温系统，其特征在于，所述SPI总线包括4个管脚，分别为CLK管脚、CS管脚、MOSI管脚和MISO管脚；所述CLK管脚用于传输数据的同步时钟信号；所述CS管脚用于传输片选信号；所述MOSI管脚用于传输主模式下的输出信号或从模式下的输入信号；所述MISO管脚用于传输主模式下的输入信号或从模式下的输出信号。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温系统，其特征在于，所述APD探测器至少包括温控电路和两个雪崩光电二极管，两个所述雪崩光电二极管分别用于接收处理所述拉曼反斯托克斯散射光和拉曼斯托克斯散射光；所述温控电路用于对所述APD探测器的温度进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温系统，其特征在于，所述测温光纤为单模光纤或者多模光纤，所述测温光纤用于紧贴或者缠绕在待测物体的表面。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温系统，其特征在于，所述数据采集卡包括现场可编程门阵列，并集成有同步动态随机存储器；

所述现场可编程门阵列和同步动态随机存储器用于对第一路数字信号或第二路数字信号进行万次级别的累加计算并对累加值进行存储。