本实用新型专利技术涉及一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其包括：若干具备多个输出通道的时分复用支路；若干与每一时分复用支路连接的在线型马赫增德尔干涉仪传感器；便携式解调单元。本实用新型专利技术实现了针对光纤在线型马赫增德尔干涉仪传感器的网络化运行，同时因采用微波光子滤波技术使其解调分辨率和解调速度均高于现有技术。以及本实用新型专利技术提供的多种传感信号接入方式使得系统的应用场景得以拓展。再者本实用新型专利技术结合时分复用技术，不仅扩展传感器容量，还能诊断传感器网络的故障点。还能诊断传感器网络的故障点。还能诊断传感器网络的故障点。
【技术实现步骤摘要】
一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置
[0001]本技术涉及光纤传感
，尤其涉及一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置。
技术介绍
[0002]鉴于光纤传感器具有尺寸小、重量轻、抗电磁干扰、耐环境腐蚀等优点，近年来应用光纤传感器的装置受到越来越多的关注。但是受到光谱分析仪硬件的限制，该类系统所得到的光域解调信号的分辨率相对较低且解调速度达不到相应的要求，因此难以在一些高分辨率的需求场景中推广和适用。
[0003]与此同时，在光纤传感器装置中，其信号传输与解调过程过程繁多且难以自动调控，在大多数应用场景下均依赖人工，这大大影响了该类系统的自主运行。且现有方案中，光信号进入解调单元的方式仅限于有线接入的方式，这不仅产生了过多的局限影响了整个装置的便携性。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本技术提供一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其解决了现有技术的抗环境扰动的能力弱、解调分辨率和解调速度不佳、解调接入方式受限以及不能支持网络化运行的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本技术实施例提供一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，包括：
[0009]若干具备多个输出通道的时分复用支路；
[0010]若干与每一时分复用支路连接的在线型马赫增德尔干涉仪传感器；
[0011]通过无线或有线方式接入所有在线型马赫增德尔干涉仪传感器的输出信号的汇总信号并进行解调的便携式解调单元。
[0012]可选地，还包括：设置于每一所述时分复用支路前端的宽带光源和输入用光纤耦合器；
[0013]所述输入用光纤耦合器用于将所述宽带光源分为多个分路并传输至每一所述时分复用支路。
[0014]可选地，
[0015]每一所述时分复用支路包括：依次连接的光放大器、通道选择电控光开关、多个输出通道；
[0016]所述光放大器用于对进入的光信号进行放大；
[0017]所述电控光开关用于依据所述网络在线控制端的控制指令来选择对应的输出通
道。
[0018]可选地，所述在线型马赫增德尔干涉仪传感器包括：多个以并联复用方式工作的传感器子单元以及连接所有所述传感器子单元的输出端的输出用光纤耦合器。
[0019]可选地，在所述在线型马赫增德尔干涉仪传感器和所述便携式解调单元之间设置有：依次连接的汇总用光纤耦合器、接入选择电控开关、有线传输路径以及无线传输路径；
[0020]所述汇总用光纤耦合器连接所有输出用光纤耦合器的输出端；
[0021]所述接入选择电控开关用于依据所述网络在线控制端的控制指令从无线传输路径和有线传输路径中择一作为所述便携式解调单元的接入方式；
[0022]所述有线传输路径为：由依次连接的所述接入选择电控开关的第一输出端口、传输光纤以及光纤准直器所构成的路径；
[0023]所述无线传输路径包括：由所述接入选择电控开关的第二输出端口直至所述便携式解调单元的路径。
[0024]可选地，所述光纤传感网络装置还包括：与所述便携式解调单元连接的网络在线控制端。
[0025]可选地，所述便携式解调单元包括：依次连接的接入用光纤耦合器、电光强度调制器、光纤色散单元、光电探测器以及矢量网络分析仪；
[0026]所述接入用光纤耦合器的第一端口和第二端口分别用于接收所述有线传输路径所传输过来的光信号和接收所述无线传输路径所传输过来的光信号；
[0027]所述电光强度调制器用于调制所述接入用光纤耦合器的输出光信号，并传输至所述所述光纤色散单元；
[0028]所述光纤色散单元用于将经调制的光信号实现从波长到时间的映射转换，并传输至所述光电探测器；
[0029]所述光电探测器用于将经映射的信号转换为电信号，并输入至所述矢量网络分析仪；
[0030]所述矢量网络分析仪用于依据所述电信号测量得到频率响应信息，并发送至网络在线控制端。
[0031]可选地，所述便携式解调单元还包括：设置于所述接入用光纤耦合器前端的光聚焦准直单元；
[0032]所述光聚焦准直单元用于将接收的所述有线传输路径的光纤准直器所发出的光信号进行聚焦和准直，并发送至所述接入用光纤耦合器的第一端口。
[0033]可选地，所述矢量网络分析仪还连接电光强度调制器，并向所述电光强度调制器输出扫频微波信号，以控制所述电光强度调制器的调制参数。
[0034]可选地，所述网络在线控制端包括：时序发生控制器以及分别与所述时序发生控制器和所述矢量网络分析仪连接的计算机；
[0035]所述计算机用于依据接收的所述矢量网络分析仪所得到频率响应信号控制所述时序发生控制器发出相应的时序数据，以实现分别对每一所述时分复用支路的输出通道的选择以及对所述汇总信号进入所述便携式解调单元的无线或有线方式的选择进行控制。
[0036](三)有益效果
[0037]本技术实现了专门针对光纤在线型马赫增德尔干涉仪传感器的网络化运行；
光纤在线型马赫增德尔干涉仪传感器具有结构紧凑、相比于由两个独立光路搭建的传统MZI干涉仪更好的抗环境扰动的能力。
[0038]本技术通过微波光子滤波技术来解调光纤在线型马赫增德尔干涉仪传感器，可以实现高于现有光谱分析仪测量法的解调分辨率和解调速度。
[0039]同时，本技术提供的系统支持空间光耦合无线接入、光纤有线接入两种传感信号接入方式，使得系统的应用场景得以拓展：传统传感系统连接方式都是有线连接方式，但是，在某些连接线缆困难或布线困难的应用场景，传统传感解调方式受限了。因此，该系统相比于传统传感系统具有更广阔的应用场景。再者，本技术利用时分复用技术，不仅在最大传感器容量上进行了扩展。
附图说明
[0040]图1为本技术实施例提出的一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置的组成示意图。
[0041]【附图标记说明】
[0042]1：宽带电源；2：输入用光纤耦合器；3：第一光放大器；4：第二光放大器；5：第一通道选择电控光开关；501～50M：第一输出通道编号； 6：第二通道选择电控光开关；601～60M：第二输出通道编号；7：时序发生控制器：8：第一在线型马赫增德尔干涉仪传感器；9：第二在线型马赫增德尔干涉仪传感器；10：第一输出用光纤耦合器；11：第二输出用光纤耦合器；12：汇总用光纤耦合器；1201：第一光纤光路；1202：第二光纤光路；1203：输出光路；13：接入选择电控开关；1301：传输光纤；1302：输出光纤；14：光纤准直器；15：便携式解调单元；150101：光聚焦单元；150102：光纤准直单元；1502：接入用光纤耦合器；150201：有线接入端口；150202：无线接入端口；1503：电光强度调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其特征在于，包括：若干具备多个输出通道的时分复用支路；若干与每一时分复用支路连接的在线型马赫增德尔干涉仪传感器；通过无线或有线方式接入所有在线型马赫增德尔干涉仪传感器的输出信号的汇总信号并进行解调的便携式解调单元。2.如权利要求1所述的一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其特征在于，还包括：设置于每一所述时分复用支路前端的宽带光源和输入用光纤耦合器；所述输入用光纤耦合器用于将所述宽带光源分为多个分路并传输至每一所述时分复用支路。3.如权利要求1所述的一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其特征在于，每一所述时分复用支路包括：依次连接的光放大器、通道选择电控光开关、多个输出通道；所述光放大器用于对进入的光信号进行放大；所述电控光开关用于依据所述网络在线控制端的控制指令来接通相应的输出通道。4.如权利要求1所述的一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其特征在于，所述在线型马赫增德尔干涉仪传感器包括：多个以并联复用方式工作的传感器子单元以及连接所有所述传感器子单元的输出端的输出用光纤耦合器。5.如权利要求1所述的一种便携式可无线接入的光纤传感网络装置，其特征在于，在所述在线型马赫增德尔干涉仪传感器和所述便携式解调单元之间设置有：依次连接的汇总用光纤耦合器、接入选择电控开关、有线传输路径以及无线传输路径；所述汇总用光纤耦合器连接所有输出用光纤耦合器的输出端；所述接入选择电控开关用于依据所述网络在线控制端的控制指令从无线传输路径和有线传输路径中择一作为所述便携式解调单元的接入方式；所述有线传输路径为：由依次连接的所述接入选择电控开关的第一输出端口、传输光纤以及光纤准直器所构成的路径；所述无线传输路径包括：由所述接入选择电控开关的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵理阳，肖冬瑞，余飞宏，李尚儒，刘帅旗，赵方，左国猛，林伟浩，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：
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