本实用新型专利技术属于数字信号采集技术领域,提供一种本实用新型专利技术提供一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置;通过设置采样电路和增加补偿性的比较电路,比较电路的作用是基于散射的信号只要高于预设的电平值就会输出一个脉冲信号,表示该点有异常温度发生,以用于弥补采样时钟的因为频率固定而发生漏采的问题;最终将采样电路和补偿性电路得到的温度曲线叠加并输出,以解决了因为短周期温度漏采的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置
[0001]本技术属于数字信号采集
,尤其涉及一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置。
技术介绍
[0002]现有的基于拉曼散射的分布式光纤测温技术是根据光纤内部的拉曼散射现象的温度特性——光纤的散射光的强度会随温度的变化而变化,将较高功率光脉冲信号送入光纤,然后采集光纤内的后向散射光的强度进行分析,利用时域散射测量技术(Optical Time Domain Reflection,OTDR ),得出光纤上某点的温度值。
[0003]由于光纤中散射光的信号强度对温度参数高度敏感,在分布式光纤测温系统中,当环境温度发生变化时,散射信号的强度会随之变化,分布式光纤测温系统通过对光纤沿途散射光信号的强度进行采样检测,实现对光纤沿途温度信息的检测,进而实现对于故障点的排查。
[0004]对于解决的漏采集的问题,常规的做法就是尽量提高系统的采样时钟频率,增大采样密度;系统设计时,受到电子元器件基本电特性的限制,例如信号经过每个电子器件都会有一定的传输时延,系统时钟的频率高到一定数值以后,再进一步提高非常困难,实现成本也非常高昂;常规的数字采集方法,对于超短周期事件漏采集的情况就无法完全避免。
[0005]因此,如何采集到超短周期的温度事件,以实现对于故障点的寻找,是目前亟需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]采样电路受制于时钟电路采样时钟的采样频率,因此如何采集超短周期的温度事件,是本申请需要解决的技术问题。
[0007]本装置通过提供一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置,包括:采样电路,通过采样时钟采集第二散射光信号的信号值,并输出给到控制端;比较电路,通过比较所述第二散射光的信号值与第二预设阈值的大小,若高于第二预设阈值时,则输出脉冲信号给到控制端;若低于第二预设阈值时,则不输出脉冲信号给到控制端。
[0008]技术效果为:通过设置采样电路和增加补偿性的比较电路,以达到更加接近实际的温度曲线。比较电路的作用是基于散射信号只要高于预设的电平值就会输出一个脉冲信号,表示该点有异常温度发生,以用于弥补基于采样时钟的频率发生漏采的问题。
[0009]需要说明的是:比较电路用于通过比较所述第二散射光的信号值与预设阈值的大小,若高于预设阈值时,则输出脉冲信号给到控制端;若低于预设阈值时,则不输出脉冲信号给到控制端。通过设置比较电路,依据收集到的连续散射波与预设的阈值进行比较,只要高于预设阈值的,比较电路就会输出一个脉冲,用于确定超短周期事件的时间和位置。
[0010]还需要说明的是:采样电路和比较电路的组合使用,最终才能确定异常温度发生的任意时刻。
[0011]优选地,还包括耦合电路,用于通过从光信号通路中拣选出第一散射光信号,并传输给到采样电路。
[0012]技术效果为:因为脉冲光源在发出脉冲信号后,在光信号的通路上会形成散射波;通过耦合电路可以收集到散射波,进而将散射波传输给到采样电路。
[0013]需要说明的是:通过收集散射波,并将散射波反馈给到采样电路。
[0014]还需要说明的是:耦合电路包括至少一个耦合器,安装在脉冲光源之后的光信号通路上。
[0015]优选地,还包括输出电路,通过连接所述控制端以用于向所述控制端输出防漏信号;所述输出电路的输入端与采样电路和比较电路信号连接,所述输出电路的输出端与所述控制端信号连接,以用于接收所述采样电路和所述比较电路输出的信号,并通过接收所述控制端发出的控制命令以将采样电路获取的信号值与比较电路输出的脉冲信号叠加,共同输出为防漏信号。
[0016]技术效果为:输出电路位于控制端,用于输出最终的采样信号和脉冲信号,并依据时间进行叠加。输出电路的输入端与采样电路和比较电路连接的,用于接收采样电路发出的采样信号和比较电路发出的脉冲信号。
[0017]需要说明的是:输出电路设置在控制端内,同时输出电路与脉冲时钟连接,以便于输出的信号是依据脉冲时钟。
[0018]还需要说明的是,控制端为工控机,输出电路设置在工控机内部。通过接收采样电路和比较电路的获取的防漏信号,并将防漏信号传输给到工控机。
[0019]优选地,还包括分光电路,与耦合电路信号连接,以用于接收所述第一散射光信号;所述分光电路用于拣选出符合第一预设阈值的所述第二散射光信号,并将所述第二散射光信号接入到光电转换电路中。
[0020]技术效果为:分光电路会设定第一预设阈值,只有高于第一预设阈值的发射光才能进入采样和比较电路中。
[0021]需要说明的是:基于分布式光纤测温系统的目的是用于测量异常温度的分布点,同时因为光纤上温度异常的点,会影响到散射波的峰值。
[0022]还需要说明的是:分光电路包括至少一个分光器。
[0023]优选地,还包括光电转换电路,与分光电路信号连接,以用于将所述第二散射光信号转变为电信号;所述光电转换电路的输出端同时与所述采样电路的输入端以及所述比较电路的输入端信号连接。
[0024]技术效果为:光电转换电路用于接收分光器拣选出的第二散射光,并将第二散射光转变为电信号以用于采样电路和比较电路。
[0025]需要说明的是:分光器的作用于在于拣选出第二散射波。
[0026]优选地,所述采样电路包括时钟单元和第一模数转换单元;所述时钟单元与所述第一模数转换单元信号连接,并向所述第一模数转换单元提供采样时钟;所述第一模数转换单元,依据所述采样时钟来完成采样,并输出采样信号。
[0027]技术效果为:所述采样电路包括时钟单元和第一模数转换单元;时钟单元与激光光源信号连接,用于同步发射和采样的时钟。
[0028]优选地,所述时钟单元与光源信号连接,以用于保持采样时钟和光源信号发射的
初始时间一致。
[0029]优选地,所述比较电路包括数模转换单元和比较器单元;所述第二数模转换单元用于将所述控制端产生的数字信号转化为模拟信号,通过比较器与第二散射光经光电转换器后输出的模拟信号进行比对;所述比较器用于两路光信号的对比后输出所述脉冲信号。
[0030]技术效果为:所述比较电路包括第二数模转换单元和比较器单元;比较器用于比较第二散射光经过光电转换后的电信号,并用第二预设阈值与第二散射光的电信号进行比对,依照是否高于或低于第二预设阈值,进而决定是否发出或不发出脉冲信号。
[0031]需要说明的是,比较器用于比较第二散射光经光电转换器后输出的模拟信号值与控制器经过数模转换生成的模拟信号值进行比对;若第二散射光经光电转换器后输出的模拟信号值大于控制器经过数模转换生成的模拟信号值,则输出一个脉冲信号;同时,比较器与时钟单元信号连接,用于与整体的时间保持一致。
[0032]优选地,所述比较单元与所述时钟单元信号连接,以用于比较单元产生脉冲信号时,触发时钟单元计时。
[0033]本技术提供一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置;通过设置采样电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于分布式光纤测温系统的防漏采集装置,其特征在于,包括:采样电路,通过采样时钟采集第二散射光信号的信号值,并输出给到控制端;比较电路,通过比较所述第二散射光的信号值与第二预设阈值的大小,若高于第二预设阈值时,则输出脉冲信号给到控制端;若低于第二预设阈值时,则不输出脉冲信号给到控制端。2.根据权利要求1所述的防漏采集装置,其特征在于,还包括耦合电路,用于通过从光信号通路中拣选出第一散射光信号,并传输给到所述采样电路。3.根据权利要求1所述的防漏采集装置,其特征在于,还包括输出电路,通过连接所述控制端以用于向所述控制端输出防漏信号;所述输出电路的输入端与采样电路和比较电路信号连接,所述输出电路的输出端与控制端信号连接,以用于接收所述采样电路和所述比较电路输出的信号,并通过接收所述控制端发出的控制命令以将采样电路获取的信号值与比较电路输出的脉冲信号叠加,共同输出为防漏信号。4.根据权利要求2所述的防漏采集装置,其特征在于,还包括分光电路,与所述耦合电路信号连接,以用于接收所述第一散射光信号;所述分光电路用于拣选出符合第一预设阈值的所述第二散射光信号,并将所述第二散射光信号接入...
【专利技术属性】
技术研发人员:李新堂,黄长江,王利明,关志坚,夏庆,
申请(专利权)人:深圳市特发泰科通信科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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