本申请公开了一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法、模组、装置及介质，该方法通过对第一光栅信号样本进行数据分析，确定开始采集到需要的光栅信号的时间，从而对应地确定合理的延时时间，一方面，能够实现在对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，避免无效的光栅信号采集过程，对应提高解调频率；另一方面，通过确定第一光栅信号样本的波长范围，然后结合合理的预设波动范围确定系统光源的第一扫频范围，实现在对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，缩小扫频波长范围，从而提高解调频率。从而提高解调频率。从而提高解调频率。
【技术实现步骤摘要】
远距离光纤光栅阵列的波长解调方法、模组、装置及介质
[0001]本专利技术涉及光纤传感
，尤其涉及一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法、模组、装置及介质。
技术介绍
[0002]光纤光栅传感系统是以光为载体，光纤为媒介的传感系统。除了具有尺寸小、重量轻、带宽宽、灵敏度高、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀能力强等优点外，还具有不受光功率波动影响、集传感与传输于一体、易于制作以及埋入材料内部，实现应力、应变、温度等多种物理量的测量。相比传统的电传感系统，该技术在强电磁干扰、易燃易爆或热真空等严酷环境下更具优势。
[0003]然而，传统光纤光栅阵列波长解调技术的解调频率极大受限于探测距离和光源扫描范围的制约，尤其是在桥梁、轨道周边往往没有可以放置设备的机房，解调设备经常需要放置在数公里之外，在如此长的链路无法实现100Hz以上的高速解调。
[0004]因此，现有技术在进行波长解调的过程中，存在由于长距离传输链路和扫频波长范围过大导致解调频率受限的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，有必要提供一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法、模组、装置及介质，用以解决现有技术中，在进行波长解调的过程中，存在的由于长距离传输链路和扫频波长范围过大导致解调频率受限的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，包括：
[0007]获取采集到第一光栅信号样本的第一时间；
[0008]根据第一时间，确定延时时间；
[0009]获取第一光栅信号样本的第一波长范围；
[0010]根据第一波长范围及预设波动范围，确定系统光源的第一扫频范围；
[0011]当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔延时时间之后，系统光源采集第一扫频范围内的波长以进行波长解调。
[0012]进一步地，获取采集到第一光栅信号样本的第一时间，包括：
[0013]获取第一光栅传感器的传输链路长度；
[0014]根据传输链路长度，确定第一光栅传感器采集到第一光栅信号样本的第一时间。
[0015]进一步地，根据第一时间，确定延时时间，包括：
[0016]设置延时系数；
[0017]根据第一时间和延时系数，通过求积，确定延时时间。
[0018]进一步地，获取第一光栅信号样本的第一波长范围，包括：
[0019]获取第一光栅信号样本的波长样本；
[0020]根据波长样本，通过质心寻峰算法确定第一光栅信号样本的第一波长范围。
[0021]进一步地，根据第一波长范围及预设波动范围，确定系统光源的第一扫频范围，包括：
[0022]根据第一波长范围，确定第一波长最大值和第一波长最小值；
[0023]根据第一波长最大值和预设波动范围，确定扫频波长最大值；
[0024]根据第一波长最小值和预设波动范围，确定扫频波长最小值；
[0025]根据扫频波长最大值和扫频波长最小值，确定系统光源的第一扫频范围。
[0026]进一步地，当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔延时时间之后，系统光源采集第一扫频范围内的波长以进行波长解调，包括：
[0027]获取系统光源的线性扫频光；
[0028]当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔延时时间之后，调制线性扫频光，生成扫频脉冲光；
[0029]在第一扫频范围内的扫频脉冲光，经光栅阵列反射形成光栅的第一OTDR曲线；
[0030]对第一OTDR曲线进行信号转换，得到电信号；
[0031]对电信号进行波长解调，确定解调信号。
[0032]进一步地，在第一扫频范围内的扫频脉冲光，经光栅阵列反射形成光栅的第一OTDR曲线，还包括：
[0033]根据第一OTDR曲线，确定第二波长范围；
[0034]根据第二波长范围和预设波动范围，确定系统光源的第二扫频范围；
[0035]在第二扫频范围内的扫频脉冲光，经光栅阵列反射形成光栅的第二OTDR曲线。
[0036]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种远距离光纤光栅阵列的波长解调模组，包括：
[0037]第一时间获取单元，用于获取采集到第一光栅信号样本的第一时间；
[0038]延时时间确定单元，用于根据第一时间，确定延时时间；
[0039]第一波长范围获取单元，用于获取第一光栅信号样本的第一波长范围；
[0040]第一扫频范围确定单元，用于根据第一波长范围及预设波动范围，确定系统光源的第一扫频范围；
[0041]波长解调单元，用于当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔延时时间之后，系统光源采集第一扫频范围内的波长以进行波长解调。
[0042]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种波长解调装置，包括：
[0043]线性扫频光获取模块，用于获取系统光源的线性扫频光；
[0044]扫频脉冲光生成模块，用于当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔延时时间之后，调制线性扫频光，生成扫频脉冲光；
[0045]第一OTDR曲线获取模块，用于在第一扫频范围内的扫频脉冲光，经光栅阵列反射形成光栅的第一OTDR曲线；
[0046]电信号获取模块，用于对第一OTDR曲线进行信号转换，得到电信号；
[0047]解调信号确定模块，用于对电信号进行波长解调，确定解调信号。
[0048]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行如前文所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法。
[0049]采用上述技术方案的有益效果是：本专利技术提供一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法、模组、装置及介质，该方法通过对第一光栅信号样本进行数据分析，确定开始采集到需要的光栅信号的时间，从而对应地确定合理的延时时间，一方面，能够实现在对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，避免无效的光栅信号采集过程，对应提高解调频率；另一方面，通过确定第一光栅信号样本的波长范围，然后结合合理的预设波动范围确定系统光源的第一扫频范围，实现在对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，缩小扫频波长范围，从而提高解调频率。
附图说明
[0050]图1为本专利技术提供的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法一实施例的流程示意图；
[0051]图2为本专利技术提供的确定系统光源的第一扫频范围一实施例的流程示意图；
[0052]图3为本专利技术提供的解调远距离光纤光栅阵列波长一实施例的流程示意图；
[0053]图4为本专利技术提供的调整扫频范围一实施例的流程示意图；
[0054]图5为本专利技术提供的波长解调一实施例的结果示意图；
[0055]图6为本专利技术提供的调整扫频范围一实施例的结果示意图；
[0056]图7为本专利技术提供的远距离光纤光栅阵列的波长解调模组一实施例的结构示意图；
[0057]图8为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，包括：获取采集到第一光栅信号样本的第一时间；根据所述第一时间，确定延时时间；获取所述第一光栅信号样本的第一波长范围；根据所述第一波长范围及预设波动范围，确定系统光源的第一扫频范围；当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔所述延时时间之后，所述系统光源采集所述第一扫频范围内的波长以进行波长解调。2.根据权利要求1所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，获取采集到第一光栅信号样本的第一时间，包括：获取第一光栅传感器的传输链路长度；根据所述传输链路长度，确定所述第一光栅传感器采集到所述第一光栅信号样本的所述第一时间。3.根据权利要求1所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，根据所述第一时间，确定延时时间，包括：设置延时系数；根据所述第一时间和所述延时系数，通过求积，确定所述延时时间。4.根据权利要求1所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，获取所述第一光栅信号样本的第一波长范围，包括：获取所述第一光栅信号样本的波长样本；根据所述波长样本，通过质心寻峰算法确定所述第一光栅信号样本的所述第一波长范围。5.根据权利要求1所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，根据所述第一波长范围及预设波动范围，确定系统光源的第一扫频范围，包括：根据所述第一波长范围，确定第一波长最大值和第一波长最小值；根据所述第一波长最大值和所述预设波动范围，确定扫频波长最大值；根据所述第一波长最小值和所述预设波动范围，确定扫频波长最小值；根据所述扫频波长最大值和所述扫频波长最小值，确定所述系统光源的所述第一扫频范围。6.根据权利要求1所述的远距离光纤光栅阵列的波长解调方法，其特征在于，当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔所述延时时间之后，所述系统光源采集所述第一扫频范围内的波长以进行波长解调，包括：获取所述系统光源的线性扫频光；当对远距离光纤光栅阵列进行波长解调时，在间隔所述延时时间之...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，宋柯，沈俊，徐一旻，王月明，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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