一种基于分布式光纤的温度监控仪的制作方法

文档序号:11447151阅读:303来源:国知局

本实用新型涉及一种基于分布式光纤的温度监控仪。



背景技术:

传统温度监控仪的普遍使用热敏电子器件,如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等,不适合强电磁干扰或易燃易爆的场景下使用。



技术实现要素:

针对现有技术存在的上述不足,本实用新型提供一种基于分布式光纤的温度监控仪,只需在远端现场仅需部署分布式光纤,仪器本身可远离现场部署,适合强电磁干扰或易燃易爆的场景下使用。

一种基于分布式光纤的温度监控仪,包括脉冲激光源、光分路器、光纤接口、光滤波器、光电转换芯片、模数转换芯片、缓冲存储器、嵌入式处理器、LED数码管、LED指示灯、SD卡,

脉冲激光源,用于产生高能光脉冲,其通过光纤与光分路器2连接;

光分路器,通过光纤与仪器面板上的光纤接口连接,光纤接口通过传感光纤接入探测标的位置处,光分路器还通过光纤与光滤波器连接,高能光脉冲在分布式光纤传输中产生拉曼散射效应,传感光纤中产生的反斯托克斯拉曼散射信号携带与温度相关的信息;

光滤波器的输出端与光电转换芯片、模数转换芯片、缓冲存储器依次连接,缓冲存储器的输出端与嵌入式处理器连接;

嵌入式处理器与LED数码管、LED指示灯、SD卡连接;

光滤波器用于将光分路器接收的反斯托克斯拉曼散射信号过滤提取,经光电转换芯片后输出模拟电信号,再经模数转换芯片输出实时温度值,然后进入缓冲存储器供嵌入式处理器调用。

进一步的,还包括与嵌入式处理器连接的SDRAM芯片、EEPROM芯片,SDRAM芯片用于存储嵌入式处理器运行时的临时数据,EEPROM芯片用于存储控制主程序及I/O驱动程序。

进一步的,还包括与嵌入式处理器连接的RJ45接口、USB接口、 RS232接口,用于联机或远程方式的软件升级及历史温度数据备份。

本实用新型现场部署成本低,仅需在远端现场分布式部署光纤即可,而且仪器可对多个标的进行实时温度监控,使用操作方便简单,因光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点,应用范围较之传统温度监控仪适用场景更多。

附图说明

图1是本实用新型基于分布式光纤的温度监控仪的结构示意图。

图中:1—脉冲激光源,2—光分路器,3—光纤接口,4—光滤波器,5—光电转换芯片,6—模数转换芯片,7—缓冲存储器,8—嵌入式处理器,9—SDRAM芯片,10—EEPROM芯片,11—RJ45接口, 12—USB接口,13—RS232接口,14—LED数码管,15—LED指示灯,16—SD卡。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本实用新型基于分布式光纤的温度监控仪的结构示意图,所述基于分布式光纤的温度监控仪包括脉冲激光源1、光分路器2、光纤接口3、光滤波器4、光电转换芯片5、模数转换芯片6、缓冲存储器7、嵌入式处理器8、SDRAM芯片9、EEPROM芯片10、 RJ45接口11、USB接口12、RS232接口13、LED数码管14、LED 指示灯15、SD卡16。

脉冲激光源1用于产生激光光源信号,其通过光纤与光分路器2 连接,光分路器2通过光纤与仪器面板上的光纤接口3连接,光纤接口3通过传感光纤接入探测标的位置处。光分路器2还通过光纤与光滤波器4连接,光滤波器4的输出端与光电转换芯片5、模数转换芯片6、缓冲存储器7依次连接,缓冲存储器7的输出端与嵌入式处理器8连接,嵌入式处理器8与SDRAM芯片9、EEPROM芯片10、 RJ45接口11、USB接口12、RS232接口13、LED数码管14、LED 指示灯15、SD卡16连接。

本实用新型的工作原理介绍如下:

脉冲激光源1发射高能光脉冲,经光分路器2送达仪器面板正面上方各探测标的对应的FC光纤接口3,高能光脉冲在分布式光纤传输中会产生拉曼散射效应,其中在传感光纤中产生的反斯托克斯拉曼散射信号携带了与温度相关的信息,光滤波器4对该后向光信号进行过滤提取,经光电转换芯片5后输出模拟电信号,再经模数转换芯片 6输出数字电信号(即实时温度值),然后进入缓冲存储器7供嵌入式处理器8调用。嵌入式处理器8一方面按照时序将实时温度值存储于外部SD卡16(存满后自动覆盖先前数据),另一方面将用户所选标的实时温度值输出给LED数码管14(若用户未做选择则轮流显示各标的实时温度),如果实时温度值低于用户设定的告警阈值,监控标的FC接口上方的LED指示灯15显示状态为绿色常亮,否则LED 指示灯显示状态为红色频闪。

EEPROM芯片10为控制主程序及I/O驱动程序专用固化存储器, SDRAM芯片9用于嵌入式处理器8运行中存储临时数据。RJ45接口 11、USB接口12、RS232接口13用于联机或远程方式的软件升级及历史温度数据备份。仪器正面设有显示\设置按钮,用于切换LED数码管14显示状态为实时温度或用户设定告警阈值。

本实用新型的一种基于分布式光纤的温度监控仪,现场部署成本低(仅需在远端现场分布式部署光纤即可),而且仪器可对多个标的进行实时温度监控,使用操作方便简单,具体可应用于以下场景:

(1)无人值守的高压变电站

(2)地下或架空高压电缆的在线温度检测及过热报警;

(3)大中型变压器及其它配电设施的多点温度检测与监测;

(4)发电机组的温度分布测量、故障诊断及过热报警;

(5)油库、化学品仓库等易燃易爆危险场所的温度监控。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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