一种基于分布式光纤传感器的测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及轨道检测技术领域，具体涉及一种基于分布式光纤传感器的测量系统。


背景技术：

2.应变是指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形，是反映工程结构受力或健康状态的重要参数之一；通过对关键设施进行应变实时检测，能够实现设施灾害预警及设施的科学管理。传统应变检测系统主要采用电阻应变片，其可以将机械构件上应变变化转换为电阻变化，通过测量输出电流或电压的变化，从而计算电阻的变化进而反推出应变；然而，该系统易受环境影响，且存在较大误差，因此，测量结果并不尽人意；因此，需要一种抗干扰能力强、测量精度高的应变测量系统和系统。
3.现已授权的实用新型，专利号为cn202021920605.x，专利名称为一种基于分布式光纤传感器的轨道应变测量系统，包括：在待测轨道两侧沿所述待测轨道水平延伸方向分别设置分布式光纤传感器、应变检测仪、nb
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iot模块、以及监控平台；通过分布式光纤传感器接收到来自应变检测仪发出的预设频率的探测光，并输出携带所述待测轨道应变信息的偏移信号，并经nb
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iot模块传输至监控平台以显示，从而实现了轨道应变精准检测，解决现有技术采用的应变检测系统存在易受环境影响、且误差较大等技术问题。
4.上述方案依然存在以下问题：该系统在用于轨道应变测量时，常应用在地下轨道、深井等位置，而目前基站网络不健全，只能实现局部地区大面积覆盖，但地下环境常为密闭空间，无法有效地被nb
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iot基站信号覆盖，nb
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iot信号比较差，在一定程度上影响了nb
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iot信号的传输，使测量结果发生偏差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于分布式光纤传感器的测量系统，包括分布式光纤传感器、应变测试仪、nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站、监控模块，所述分布式光纤传感器、应变测试仪、nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站、监控模块依次连接；
6.所述nb
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iot采集模块包括无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块，所述应变测试仪、无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块、nb
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iot天线依次连接。
7.优选的，所述分布式光纤传感器为标准的通讯单模光纤。
8.优选的，所述应变检测仪为布里渊光时域反射应变监测器。
9.优选的，所述监控模块包括第二nb
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iot通信模块、控制处理器、报警装置，所述nb
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iot基站、第二nb
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iot通信模块、控制处理器依次连接，所述报警装置与所述控制处理器连接。
10.优选的，所述报警装置包括蜂鸣器、指示灯，所述蜂鸣器、指示灯均与所述控制处理器连接。
11.优选的，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制处理器连接。
12.优选的，所述人机交互系统为触控屏。
13.优选的，还包括电源模块，所述电源模块包括蓄电池、整流模块，所述蓄电池与所述整流模块连接，所述整流模块与所述光纤传感器、应变测试仪、无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块连接。
14.优选的，还包括电量检测模块，所述电量检测模块与所述蓄电池、无线通信模块连接。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：
16.本实用新型可以通过设置nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站，且nb
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iot采集模块内设无线通信模块，能够弥补在信号不良的密闭区域内nb
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iot模块通信功能的不足，解决nb
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iot基站之间数据传输信号弱的问题；且设置蓄电池供电，避免出现供电牵线造成的现场布线繁杂等问题，便于地下轨道测量项目的进行。
附图说明
17.图1显示为一种基于分布式光纤传感器的测量系统的原理图；
18.图2显示为一种基于分布式光纤传感器的测量系统的监控模块的原理图。
具体实施方式
19.下面结合本实用新型的附图1
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2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.如图1所示，一种基于分布式光纤传感器的测量系统，包括分布式光纤传感器、应变测试仪、nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站、监控模块，所述分布式光纤传感器、应变测试仪、nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站、监控模块依次连接；
22.所述nb
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iot采集模块包括无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块，所述应变测试仪、无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块、nb
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iot天线依次连接。
23.具体的，所述分布式光纤传感器为标准的通讯单模光纤。
24.具体的，所述应变检测仪为布里渊光时域反射应变监测器。
25.通过在待测轨道两侧沿所述待测轨道水平延伸方向分别设置分布式光纤传感器，从而采集所述待测轨道的应变信息，分布式光纤传感器与应变检测仪信号连接，用于接收所述应变检测仪发出的预设频率的探测光，并输出携带所述待测轨道应变信息的偏移信号，从而将该待测轨道的应变信息转换为可传输的光信息，经nb
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iot采集模块、nb
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iot天线、nb
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iot基站传输至监控模块；
26.应变测试仪通过无线通信模组与第一nb
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iot通信模块进行数据的交互，存储模组对接收到的数据进行存储，并将数据通过nb
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iot天线上传至nb
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iot基站，无线传输装置易于维护、扩展性好，但电波较复杂，容易受外界电磁干扰，有限传输，nb
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iot通信能耗低、传输距离长，但密闭或偏僻环境传输信号弱，而无线通信模块与nb
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iot通信模块相结合，能够兼顾地下轨道测量时所需的远距离传输与通信信号强度的要求，比单一的nb
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iot通信模块兼容性更好，应用范围更为广泛。
27.如图2所示，具体的，所述监控模块包括第二nb
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iot通信模块、控制处理器、报警装置，所述nb
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iot基站、第二nb
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iot通信模块、控制处理器依次连接，所述报警装置与所述控制处理器连接。
28.控制处理器可通过第二nb
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iot通信模块接收nb
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iot基站传来的数据，并对接收到的信息进行解码，最终反推出该待测轨道应变信息，从而实现了轨道应变精准检测，当监控模块检测处该待测轨道应变量高于预设的应变量阈值时，启动报警装置报警。
29.如图2所示，具体的，所述报警装置包括蜂鸣器、指示灯，所述蜂鸣器、指示灯均与所述控制处理器连接。
30.操作人员可根据实际需要设置蜂鸣器、指示灯的组合方式，可以对多种应变情况发出针对性报警信息。
31.如图2所示，具体的，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制处理器连接。
32.具体的，所述人机交互系统为触控屏。
33.监控模块上的触控屏便于操作人员对待测轨道的应变信息进行查看和操作。
34.如图1所示，具体的，还包括电源模块，所述电源模块包括蓄电池、整流模块，所述蓄电池与所述整流模块连接，所述整流模块与所述光纤传感器、应变测试仪、无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块连接。
35.整流模块用于可以将蓄电池提供的直流电源转换为交流电源，蓄电池用于为光纤传感器、应变测试仪、无线通信模块、第一nb
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iot通信模块、存储模块进行供电。
36.如图1所示，具体的，还包括电量检测模块，所述电量检测模块与所述蓄电池、无线通信模块连接。
37.电量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量信息，并将检测信息通过无线通信模块传输到第一nb
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iot通信模块处，再通过第一nb
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iot通信模块发送向监控模块。