[实用新型]一种光纤传感数据采集装置

说明书

本实用新型提供一种光纤传感数据采集装置，其包括激光源、光耦合器、光纤、滤光片、声光调制器、光电转换器、数据采集卡、信号调理电路以及神经网络处理单元，所述数据采集卡包括主板、电源接口、DC‑DC电路、主处理单元、接口单元以及信号处理采集单元，主板上设置有SD卡插槽和PCI插槽；主处理单元包括FPGA主芯片、SRAM芯片和FLASH芯片，所述接口单元包括PCI接口芯片、PCI接口、USB接口、SATA3接口、网口芯片和网络接口，信号处理采集单元包括信号采集接口和ADC模数转换器。本实用新型提供一种光纤传感数据采集装置，其能够增加采集速度，满足光纤传感的应用。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感器领域，具体地涉及一种光纤传感数据采集装置。

背景技术

分布式温度传感器、分布式应力传感器和光时域反射仪都是用来从光纤中收集物理参数数据的反射系统。该系统中激光源向光纤中发射光脉冲，光纤上的每个点都会产生微弱的散射光。一些散射光会背向散射回激光源。背向反射回来的光包含不同波长的光。通过探测这些背向散射光的波长和强度，可以测量出温度，应力或损耗等物理参数。

现有的数据采集卡采集的数据存在采集速度慢，采集数据不准确的缺点，同时无法根据采集的数据进行直观的判断，导致整个巡检工作效率低下，浪费了大量的人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于能够提供一种光纤传感数据采集装置，其能够增加采集速度，并且设置有备用的存储器，能够增大存储容量，满足光纤传感的应用，另一方面数据采集卡连接有神经网络处理单元，能够对采集的信号进行直接判断，提高整个巡检工作的效率。

具体地，本实用新型提供一种光纤传感数据采集装置，其包括激光源、光耦合器、光纤、滤光片、声光调制器、光电转换器、数据采集卡、信号调理电路以及神经网络处理单元，所述声光调制器设置在数据采集卡和激光源之间，所述声光调制器的第一端连接数据采集卡，所述声光调制器的第二端连接激光源，所述声光调制器用于调制激光脉冲，产生超窄线宽激光脉冲，所述数据采集卡的输出端依次连接有信号调理电路和神经网络处理单元，所述信号调理电路用于对采集的信号进行调理，所述神经网络处理单元用于对调理后的信号进行判断并输出模式识别结果，所述信号调理电路连接有滤波器；

所述数据采集卡包括主板、电源接口、DC-DC电路、主处理单元、接口单元以及信号处理采集单元，所述主板上设置有SD卡插槽和PCI插槽；

所述主处理单元包括FPGA主芯片、SRAM芯片和FLASH芯片，所述接口单元包括PCI接口芯片、PCI接口、USB接口、SATA3接口、网口芯片和网络接口，所述信号处理采集单元包括信号采集接口和ADC模数转换器；

所述电源接口用于连接直流12V电源，所述电源接口的输出连接所述 DC-DC电路的输入，所述DC-DC电路用于将直流12V转换为指定的直流电源并为各个单元供电；所述FPGA主芯片与SRAM芯片以及FLASH芯片组成主处理单元，所述SRAM芯片用于为FPGA芯片提供内存，所述FLASH芯片能够提供存储，

所述PCI接口用于连接PCI插槽，所述PCI接口芯片与所述PCI接口电气连接，所述PCI接口芯片与FPGA主芯片通讯连接从而将FPGA主芯片的数据与PCI接口的数据进行交互；

所述USB接口用于连接标准USB设备，并与FPGA主芯片通讯连接，所述SATA3接口为标准高速串行接口，所述SATA3接口能够连接对应的SATA3 设备；

所述网络接口用于连接网线，从而与外部网络连接，所述网络接口芯片用于连接网络接口与FPGA主芯片，实现FPGA芯片与以太网的通讯；

所述信号采集接口包括同步接口与多个信号采集接口，所述同步接口用于实现信号接口与采集卡的时间同步，多个信号采集接口连接被采集源，多个信号采集接口采用SMA同轴连接，信号采集接口输出端连接ADC模数转换器的输入端，ADC模数转换器将输入的模拟信号转换为数字信号并发送至FPGA 芯片。