[发明专利]一种光纤温度监测装置

说明书

本发明一种光纤温度监测装置，属于光纤温度监测装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种光纤温度监测装置硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括第一激光器、第二激光器、第一波分复用器、比值调节模块、数据采集模块、数据处理模块，第一激光器、第二激光器的输出端分别连接至第一波分复用器的a、b输入端，第一波分复用器将接收到激光耦合到同一根光纤中，将耦合的激光输出到比值调节模块的输入端，比值调节模块将耦合的激光经过比值调节后输出至数据采集模块的输入端；数据采集模块将采集到的数据从数据采集模块的输出端输出至数据处理模块；数据处理模块将采集到的数据进行信号处理；本发明应用于光纤温度监测。

技术领域

本发明一种光纤温度监测装置，属于光纤温度监测装置技术领域。

背景技术

近年来，国内发生了多起由电力设备故障引起的大规模停电和火灾事故，发生这些事故的原因是由于其缺少有效地监测手段。由于分布式光纤拉曼温度传感系统（DTS）监测范围广，且传感光纤易于铺设，具有耐腐蚀、体积小、不受电磁干扰、电绝缘等特性，非常适用于解决电缆传输中对温度的实时监测、故障定位与隐患发现等问题。

分布式光纤拉曼温度传感(DTS)的基本原理是结合脉冲激光在光纤中传输时产生的反斯托克斯拉曼散射信号的温敏特性和光时域反射技术（OTDR）的定位方法，实现光纤沿线分布式的温度传感检测和异常温度点的精确定位。

传统的温度解调方案主要有单信道温度解调和双信道温度解调两种解调方法，其中双信道温度解调的效果要远胜于单信道温度解调。而传统分布式光纤拉曼测温传感收集和处理的是后向拉曼散射光的传感信息，后向拉曼散射光光强是入射光光强的几万分之一，斯托克斯散射光光强又远大于反斯托克斯散射光光强，这会导致采集信号困难以及温度解调精度较差等问题。因此，提升实时性能并优化传统的双信道温度解调方案仍是分布式光纤拉曼温度传感系统需要解决的问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种光纤温度监测装置硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种光纤温度监测装置，包括第一激光器、第二激光器、第一波分复用器、比值调节模块、数据采集模块、数据处理模块，所述第一激光器的输出端连接至第一波分复用器的a输入端，所述第二激光器的输出端连接至第一波分复用器的b输入端，所述第一波分复用器将接收到的第一激光器、第二激光器的激光耦合到同一根光纤中，第一波分复用器的c输出端将耦合的激光输出到比值调节模块的输入端，比值调节模块中设置有基于后向瑞利散射光与后向拉曼散射的反斯托克斯光强度的比值解调和基于拉曼散射的斯托克斯光与反斯托克斯光强度的比值解调共存的比值调节，比值调节模块将耦合的激光经过比值调节后输出至数据采集模块的输入端；

所述数据采集模块以设定的采样率进行数据采集，并将采集到的数据从数据采集模块的输出端输出至数据处理模块；

所述数据处理模块将采集到的数据进行滤波、去噪、幅值解调与相位解调信号处理，并将解调到的外界信号实时显示出来。

所述比值调节模块包括第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、声光调制器、信号发生器、半导体光放大器、掺铒光纤放大器、环形器、传感光纤、第二波分复用器、第一雪崩光电二极管、第二雪崩光电二极管、光电探测器、平衡光电探测器，具体光路结构为：

所述第一波分复用器的c输出端连接至第一光纤耦合器的a输入端；所述第一光纤耦合器的b输出端连接至第二光纤耦合器的a输入端，第一光纤耦合器的c输出端连接至声光调制器的输入端；

所述声光调制器的输出端连接至半导体光放大器的a输入端；所述信号发生器的输出端连接至半导体光放大器的b输入端；所述半导体光放大器的c输出端连接至掺铒光纤放大器的输入端；所述掺铒光纤放大器的输出端连接至环形器的a输入端；