本實(shí)用新型涉及光纖信號解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

分布式光纖測溫(Distributed Temperature Sensing)技術(shù)最早示范成功是在1981年，Southampton大學(xué)在通訊光纖上測試成功。分布式光纖測溫系統(tǒng)于1986年正式投入商業(yè)化運(yùn)作，在隨后的時(shí)間里，伴隨著光纖通訊的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體激光器等一系列新技術(shù)、新產(chǎn)品的使用使得光纖傳感行業(yè)也經(jīng)歷了前所未有的發(fā)展，光纖的本征特性和越來越多的成功案例充分證明，光纖分布式測溫系統(tǒng)已成為解決現(xiàn)有技術(shù)中溫度監(jiān)測難題、火情預(yù)警與探測等方面技術(shù)問題的最佳解決方案。

現(xiàn)有技術(shù)中的光纖測溫設(shè)備在信號俘獲端獲取的原始信號通常為光信號，攜帶有溫度信息的光信號經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)化后會變成攜帶有溫度信息的電信號。現(xiàn)有技術(shù)中通常采用光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)將溫度信息從攜帶有溫度信息的電信號中解調(diào)出來，進(jìn)而將溫度信息加以推送或?qū)⑵淇梢暬，F(xiàn)有技術(shù)中的光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，使用時(shí)易存在光反射誤差；其中，以光纖損耗不一致、光源信號不穩(wěn)定、光纖抖動、環(huán)境溫度變化為主形成的干擾信號對測量結(jié)果的影響尤為明顯。進(jìn)一步的，現(xiàn)有技術(shù)中的光纖測溫設(shè)備通常需要依賴PC機(jī)分析信號中攜帶的數(shù)據(jù)，實(shí)際使用中為滿足信號傳輸?shù)男枨笸ǔＰ枰贾幂^長的網(wǎng)線，對戶外作業(yè)的使用便捷性會造成影響，現(xiàn)有技術(shù)中便于攜帶的筆記本電腦及平板電腦由于配置兼容性不高，難以與激光器及放大器等光學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)兼容性連接，進(jìn)而制約著光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)攜帶便攜性的發(fā)展。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的光纖測溫設(shè)備通常只能對單根光纜上的某根光纖的某一固定位置進(jìn)行定點(diǎn)溫度測量，不能做到在同一地點(diǎn)對一根光纖上的任意位置均能做到溫度測量，以及在溫度測量時(shí)不能同時(shí)獲取被測量位的準(zhǔn)確位置信息。

因此研發(fā)一款光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)以克服上述至少一種缺陷成為一種必需。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)小巧輕便、便于運(yùn)輸和安裝的優(yōu)點(diǎn)；能夠準(zhǔn)確測量三十公里以內(nèi)的光纜任意位置的溫度變化，及對光纜任意位置進(jìn)行精確定位。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)，包括：激光器、恒溫槽、分光器、放大器和數(shù)據(jù)處理板；所述分光器設(shè)置有1550nm的光纖輸入端口、1550nm的光纖輸出端口、1660nm的光纖輸出端口和1440nm的光纖輸出端口；所述恒溫槽設(shè)置有測量信號接入端口和待測光纖接入端口；所述激光器通過光纖與所述1550nm的光纖輸入端口連接；所述1550nm的光纖輸出端口通過光纖與所述測量信號接入端口連接；所述1660nm的光纖輸出端口和1440nm的光纖輸出端口分別通過光纖與所述放大器連接；所述數(shù)據(jù)處理板分別與所述激光器和放大器電連接。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，還包括恒溫控制板；所述恒溫槽和放大器內(nèi)均分別設(shè)置有溫度傳感器；所述恒溫槽和放大器內(nèi)均分別設(shè)置有加熱裝置；所述恒溫控制板分別與所述恒溫槽和放大器電路連接。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述恒溫控制板設(shè)置有用于采集多路溫度信號的信號采集輸入端，及分別向多個(gè)加熱裝置輸出電能的電能輸出端；所述恒溫槽和放大器內(nèi)設(shè)置的溫度傳感器分別通過線路與所述信號采集輸入端連接；所述恒溫槽和放大器內(nèi)分別設(shè)置的加熱裝置，分別通過線路與所述電能輸出端連接。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述恒溫槽包括：基準(zhǔn)光纖線、光纖盒、加熱片、隔熱棉和導(dǎo)熱硅膠片；所述光纖盒內(nèi)設(shè)置有外盤繞制部位和內(nèi)盤繞制部位；所述外盤繞制部位具有以繞制的形式收納100～150米基準(zhǔn)光纖線的收納空間；所述基準(zhǔn)光纖線經(jīng)所述外盤繞制部位繞制100～150米后進(jìn)入內(nèi)盤繞制部位；所述內(nèi)盤繞制部位包裹有所述隔熱棉；所述隔熱棉的內(nèi)壁貼附有所述導(dǎo)熱硅膠片；所述加熱片敷設(shè)在所述隔熱棉與所述導(dǎo)熱硅膠片之間；所述基準(zhǔn)光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位繞制后引出所述光纖盒，繞制時(shí)所述基準(zhǔn)光纖線形成的線盤與所述導(dǎo)熱硅膠片接觸并相對于所述導(dǎo)熱硅膠片均勻分布。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述基準(zhǔn)光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度為50～60米。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述放大器設(shè)置有金屬外殼。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述數(shù)據(jù)處理板設(shè)置有中央處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，還包括：消除光纖末端反射光噪聲的裝置；所述消除光纖末端反射光噪聲的裝置包括：一端封閉的遮光罩筒和固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠；所述遮光罩筒內(nèi)飽和填充滿所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠后，膠粘在待檢測光纖的末端；所述待檢測光纖位于所述遮光罩筒內(nèi)的端面與所述遮光罩筒的內(nèi)壁及筒底之間填充有所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述恒溫槽后連接有光開關(guān)，所述光開關(guān)設(shè)置有用于連接多路光纖的光纖連接端；所述數(shù)據(jù)處理板與所述光開關(guān)電路連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)能通過分析光纜內(nèi)不同位置上的光散射信號得到相應(yīng)的溫度信息及位置信息，可以準(zhǔn)確地測量長度三十公里以內(nèi)的整根光纖上任意位置點(diǎn)的溫度信息。本實(shí)用新型能夠消除光反射造成的誤差，保障光纖損耗的一致性，在消除光源由于各種因素產(chǎn)生的光強(qiáng)干擾的同時(shí)，還進(jìn)一步消除了因光源老化而引入的信號誤差；進(jìn)一步的，采用本實(shí)用新型還能夠消除傳感光纖內(nèi)因外界因素波動而引起的損耗，并進(jìn)一步消除因光纖抖動/干擾而產(chǎn)生的信號誤差。進(jìn)一步的，恒溫槽的設(shè)置進(jìn)一步消除了環(huán)境溫度對光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)輸出信號的不良影響，消除了光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)長時(shí)間工作時(shí)引入的溫度誤差。此外，數(shù)據(jù)處理板的設(shè)置為中央處理器結(jié)構(gòu)的小型化及智能化提供了有力的結(jié)構(gòu)支持，設(shè)置在數(shù)據(jù)處理板上的控制器能夠與放大器及激光器形成更佳的兼容性，進(jìn)而有利于將數(shù)據(jù)處理板做的更為精致，微小為運(yùn)輸及使用光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)提供了更大的便捷。采用本實(shí)用新型所述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)對三十公里內(nèi)的光纜任意位置進(jìn)行溫度的測量及定位，還能準(zhǔn)確顯示每個(gè)位置的溫度變化；其中，定位精度可達(dá)1米以內(nèi)，溫度測量精度在正負(fù)0.5攝氏度之間。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：在分布式光纖測溫系統(tǒng)中，待測光纜既是溫度傳感器又是信號傳輸通道，不再需要其它的測量或傳輸裝置；一根光纜能夠提供上萬個(gè)測量點(diǎn)的信息，安裝快捷簡便且成本低廉，安裝后長期使用且免維護(hù)；位于待測光纜中的光纖具有耐高溫(能夠承受超過1000℃的高溫)、抗腐蝕、阻水和長壽命的特質(zhì)，適用于各種復(fù)雜有害或惡劣環(huán)境；由于光纖具有抗射頻和抗電磁干擾的特質(zhì)，本實(shí)用新型適用于高壓場合；由于光纖具有無靜電、無輻射的特質(zhì)，不會產(chǎn)生電火花，本實(shí)用新型適用于易燃易爆環(huán)境；此外，由于光纖本身輕細(xì)纖柔，體積小，重量輕，不僅便于布設(shè)安裝，而且對埋設(shè)部位的材料性能和力學(xué)參數(shù)影響甚小，本實(shí)用新型還能實(shí)現(xiàn)對待測光纜的無損埋設(shè)提供有力的技術(shù)支持。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過為光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)設(shè)置恒溫控制板，能夠更進(jìn)一步克服環(huán)境溫度對光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)輸出信號的不良影響，消除了光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)長時(shí)間工作時(shí)引入的溫度誤差；其中，恒溫控制板不僅能控制放大器內(nèi)的溫度、還能控制恒溫槽內(nèi)的溫度，分別設(shè)置在放大器和恒溫槽內(nèi)的溫度傳感器把溫度信號傳給恒溫控制板，恒溫控制板通過閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了高精度的溫度控制，控溫精度可達(dá)0.1攝氏度，從而使恒溫槽內(nèi)的基準(zhǔn)光纖線溫度更穩(wěn)定，光解調(diào)信號測量精度會更高。采用上述溫度控制的放大器，不會因?yàn)橥饨鐪囟茸兓绊懙叫盘柕淖兓?，進(jìn)而有效的排除掉環(huán)境溫度對測量數(shù)據(jù)形成的不良干擾。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過采用上述結(jié)構(gòu)的恒溫槽，達(dá)到了主動濾除光噪聲、均勻有效的對內(nèi)盤繞制部位加熱、加熱后保溫性能好，及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過將基準(zhǔn)光纖線在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度設(shè)置為50～60米，能夠取得主動濾除光噪聲及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的更進(jìn)一步的技術(shù)效果。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過為放大器設(shè)置金屬外殼，能夠有效的屏蔽掉外界電磁信號對放大器輸出信號的干擾，進(jìn)而為獲得更進(jìn)一步的高精度測量結(jié)果提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過在數(shù)據(jù)處理板上設(shè)置中央處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，能夠把光信號模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進(jìn)一步把溫度信息從光信號中解調(diào)出來，再通過網(wǎng)口遠(yuǎn)傳溫度數(shù)據(jù)。相比現(xiàn)有技術(shù)中通過PC機(jī)采集原始數(shù)據(jù)，并通過PC機(jī)運(yùn)算解調(diào)溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理板更進(jìn)一步具備結(jié)構(gòu)輕巧，便于攜帶的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，便于安裝及應(yīng)用在狹小的空間應(yīng)用場合；此外，數(shù)據(jù)處理板還具備處理速度快，節(jié)省電能消耗的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過在待測光纖的末端安裝消除光纖末端反射光噪聲的裝置，能夠達(dá)到有效濾除光纖端面反射噪聲的技術(shù)效果。其中，待測光纖在設(shè)置消除光纖末端反射光噪聲的裝置之前，端面反射幅度可高達(dá)160mv，配置本發(fā)明上述裝置之后端面反射幅度能夠降至0mv。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過采用在恒溫槽后面連接光開關(guān)，進(jìn)一步拓廣了恒溫槽輸出端口連接光纖的數(shù)量，與光開關(guān)連接的數(shù)據(jù)處理板能夠通過控制光開關(guān)的輸出狀態(tài)，切換恒溫槽向其中一路光纖發(fā)射檢測光信號，進(jìn)而達(dá)到利用同一個(gè)光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)控與恒溫槽相連的多路光纖，在三十公里內(nèi)任意位置的溫度信息，以及反饋相應(yīng)監(jiān)測位置的位置信息的技術(shù)效果。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3中恒溫槽的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4中消除光纖末端反射光噪聲的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

A1、激光器；A2、分光器；A3、放大器；A4、恒溫槽；A5、恒溫控制板；A7、數(shù)據(jù)處理板；C1、1550nm的光纖輸入端口；C2、1550nm的光纖輸出端口；C3、1660nm的光纖輸出端口；C4、1440nm的光纖輸出端口；C5、測量信號接入端口；C6、待測光纖接入端口；GX、待測光纖；100、光纖線；200、光纖盒；210、外盤繞制部位；220、內(nèi)盤繞制部位；300、加熱片；400、隔熱棉；500、導(dǎo)熱硅膠片；600、遮光罩筒；700、固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠；800、檢測光纖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)，包括：激光器A1、恒溫槽A4、分光器A2、放大器A3和數(shù)據(jù)處理板A7；所述分光器A2設(shè)置有1550nm的光纖輸入端口C1、1550nm的光纖輸出端口C2、1660nm的光纖輸出端口C3和1440nm的光纖輸出端口C4；所述恒溫槽A4設(shè)置有測量信號接入端口C5和待測光纖接入端口C6；所述激光器A1通過光纖與所述1550nm的光纖輸入端口C1連接；所述1550nm的光纖輸出端口C2通過光纖與所述測量信號接入端口C5連接；所述1660nm的光纖輸出端口C3和1440nm的光纖輸出端口C4分別通過光纖與所述放大器A3連接；所述數(shù)據(jù)處理板A7分別與所述激光器A1和放大器A3電連接。

本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)的工作原理如下：

1、利用本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)測量光纖溫度的技術(shù)原理：

如圖1所示，在數(shù)據(jù)處理板A7的控制下，由激光器A1產(chǎn)生一大電流脈沖，該脈沖驅(qū)動半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生大功率的光脈沖，這一光脈沖經(jīng)激光器尾光纖發(fā)出，而后經(jīng)光纖注入分光器A2，導(dǎo)入分光器A2的激光經(jīng)1550nm的光纖輸出端口C2進(jìn)入恒溫槽A4，在恒溫槽A4內(nèi)設(shè)置的光纖可用于光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)標(biāo)定溫度；激光經(jīng)恒溫槽A4濾噪后通過待測光纖接入端口C6射入待測光纖GX，在光脈沖向前的傳播過程中，由于光纖的密度、應(yīng)力、材料組成、溫度和彎曲變形等原因會發(fā)生散射現(xiàn)象，其中一部分散射光會按照入射光相反的方向傳播，稱之為背向散射光；返回的背向散射光包括：瑞利(RayLeigh)散射，由光纖折射率的微小變化引起，其頻率與入射光脈沖一致；拉曼(Raman)散射，由光子與光聲子相互作用引起，其頻率與入射光脈沖相差幾十太赫茲；布里淵(Brillouin)散射，由光子與光纖內(nèi)彈性聲波場低頻聲子相互作用引起。其頻率與入射光脈沖相差幾十吉赫茲。其中，Raman散射會產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的信號：斯托克斯(Stokes)光(比光源波長長的光)和反斯托克斯(Anti-Stokes)光(比光源波長短的光)；斯托克斯(Stokes)光(比光源波長長的光)和反斯托克斯(Anti-Stokes)光(比光源波長短的光)經(jīng)測量信號接入端口C5返回至150nm的光纖輸出端口C2，經(jīng)分光器A2分光后分別通過1660nm的光纖輸出端口C3和1440nm的光纖輸出端口C4輸出至放大器A3；由于光纖受外部溫度的調(diào)制使光纖中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光強(qiáng)發(fā)生變化，Anti-Stokes與Stokes的比值提供了溫度的絕對指示，激光在光纖中發(fā)生散射后，攜帶有溫度信息的拉曼后向散射光將返回到分光器中，分光器不但可以將光脈沖直接耦合至傳感光纖，而且還可以將散射回來的不同于發(fā)射波長的拉曼散射光耦合至分光器。分光器由兩個(gè)不同中心波長的光濾波器組成，分別濾出斯托克斯光和反斯托克斯光，兩路光信號經(jīng)過放大器A3進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、濾波和放大，然后由數(shù)據(jù)處理板A7進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)過對信號解調(diào)，計(jì)算出光纖各點(diǎn)溫度值。

2、利用本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)定位的原理：光學(xué)時(shí)域反射技術(shù)(OTDR)最初用于評價(jià)通信光纖、光纜和耦合器的性能，是用于檢驗(yàn)光纖損耗、光纖故障的手段。一般將DTS測溫原理和定位原理稱為ROTDR，其工作機(jī)理是向被測光纖發(fā)射光脈沖，發(fā)生拉曼散射現(xiàn)象，在光纖中形成背向散射光和前向散射光。其中，背向散射光向后傳播至光纖的起始端(也就是光脈沖的注入端)，由于每一個(gè)背向傳播的散射光都對應(yīng)光纖上的一個(gè)散射點(diǎn)，因此，根據(jù)背向散射光的行進(jìn)時(shí)間便可判斷出光纖上發(fā)生散射點(diǎn)的位置。

d＝(c×t)/2×(IOR)。

其中，c是光在真空中的速度，而t是信號發(fā)射后到接收到信號(雙程)的總時(shí)間，IOR是光纖折射率。通過采集和分析入射光脈沖從光纖的一端(注入端)注入后在光纖內(nèi)傳播時(shí)產(chǎn)生的Raman背向反射光的時(shí)間和強(qiáng)度信息得到相應(yīng)的位置。

本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)能通過分析光纜內(nèi)不同位置上的光散射信號得到相應(yīng)的溫度信息及位置信息，可以準(zhǔn)確地測量長度三十公里以內(nèi)的整根光纖上任意位置點(diǎn)的溫度信息。本實(shí)用新型能夠消除光反射造成的誤差，保障光纖損耗的一致性，在消除光源由于各種因素產(chǎn)生的光強(qiáng)干擾的同時(shí)，還進(jìn)一步消除了因光源老化而引入的信號誤差；進(jìn)一步的，采用本實(shí)用新型還能夠消除傳感光纖內(nèi)因外界因素波動而引起的損耗，并進(jìn)一步消除因光纖抖動/干擾而產(chǎn)生的信號誤差。進(jìn)一步的，恒溫槽的設(shè)置進(jìn)一步消除了環(huán)境溫度對光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)輸出信號的不良影響，消除了光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)長時(shí)間工作時(shí)引入的溫度誤差。此外，數(shù)據(jù)處理板的設(shè)置為中央處理器結(jié)構(gòu)的小型化及智能化提供了有力的結(jié)構(gòu)支持，設(shè)置在數(shù)據(jù)處理板上的控制器能夠與放大器及激光器形成更佳的兼容性，進(jìn)而有利于將數(shù)據(jù)處理板做的更為精致，微小為運(yùn)輸及使用光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)提供了更大的便捷。采用本實(shí)用新型所述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)對三十公里內(nèi)的光纜任意位置進(jìn)行溫度的測量及定位，還能準(zhǔn)確顯示每個(gè)位置的溫度變化；其中，定位精度可達(dá)1米以內(nèi)，溫度測量精度在正負(fù)0.5攝氏度之間。

本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：在分布式光纖測溫系統(tǒng)中，待測光纜既是溫度傳感器又是信號傳輸通道，不再需要其它的測量或傳輸裝置；一根光纜能夠提供上萬個(gè)測量點(diǎn)的信息，安裝快捷簡便且成本低廉，安裝后長期使用且免維護(hù)；位于待測光纜中的光纖具有耐高溫(能夠承受超過1000℃的高溫)、抗腐蝕、阻水和長壽命的特質(zhì)，適用于各種復(fù)雜有害或惡劣環(huán)境；由于光纖具有抗射頻和抗電磁干擾的特質(zhì)，本實(shí)用新型適用于高壓場合；由于光纖具有無靜電、無輻射的特質(zhì)，不會產(chǎn)生電火花，本實(shí)用新型適用于易燃易爆環(huán)境；此外，由于光纖本身輕細(xì)纖柔，體積小，重量輕，不僅便于布設(shè)安裝，而且對埋設(shè)部位的材料性能和力學(xué)參數(shù)影響甚小，本實(shí)用新型還能實(shí)現(xiàn)對待測光纜的無損埋設(shè)提供有力的技術(shù)支持。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述放大器設(shè)置有金屬外殼。本實(shí)用新型通過為放大器設(shè)置金屬外殼，能夠有效的屏蔽掉外界電磁信號對放大器輸出信號的干擾，進(jìn)而為獲得更進(jìn)一步的高精度測量結(jié)果提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)處理板設(shè)置有中央處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。本實(shí)用新型通過在數(shù)據(jù)處理板上設(shè)置中央處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，能夠把光信號模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進(jìn)一步把溫度信息從光信號中解調(diào)出來，再通過網(wǎng)口遠(yuǎn)傳溫度數(shù)據(jù)。相比現(xiàn)有技術(shù)中通過PC機(jī)采集原始數(shù)據(jù)，并通過PC機(jī)運(yùn)算解調(diào)溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理板更進(jìn)一步具備結(jié)構(gòu)輕巧，便于攜帶的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，便于安裝及應(yīng)用在狹小的空間應(yīng)用場合；此外，數(shù)據(jù)處理板還具備處理速度快，節(jié)省電能消耗的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述恒溫槽后連接有光開關(guān)，所述光開關(guān)設(shè)置有用于連接多路光纖的光纖連接端；所述數(shù)據(jù)處理板與所述光開關(guān)電路連接。本實(shí)用新型通過采用在恒溫槽后面連接光開關(guān)，進(jìn)一步拓廣了恒溫槽輸出端口連接光纖的數(shù)量，與光開關(guān)連接的數(shù)據(jù)處理板能夠通過控制光開關(guān)的輸出狀態(tài)，切換恒溫槽向其中一路光纖發(fā)射檢測光信號，進(jìn)而達(dá)到利用同一個(gè)光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)控與恒溫槽相連的多路光纖，在三十公里內(nèi)任意位置的溫度信息，以及反饋相應(yīng)監(jiān)測位置的位置信息的技術(shù)效果。

需要說明的是本實(shí)施例中，激光器、恒溫槽、分光器、放大器、數(shù)據(jù)處理板及光開關(guān)的結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，故其詳細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)在此不再進(jìn)一步圖示與贅述。

實(shí)施例2：

圖2所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步包括恒溫控制板A5；所述恒溫槽A4和放大器A3內(nèi)均分別設(shè)置有溫度傳感器；所述恒溫槽A4和放大器A3內(nèi)均分別設(shè)置有加熱裝置；所述恒溫控制板A5分別與所述恒溫槽A4和放大器A5電路連接。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述恒溫控制板A5設(shè)置有用于采集多路溫度信號的信號采集輸入端，及分別向多個(gè)加熱裝置輸出電能的電能輸出端；所述恒溫槽和放大器內(nèi)設(shè)置的溫度傳感器分別通過線路與所述信號采集輸入端連接；所述恒溫槽和放大器內(nèi)分別設(shè)置的加熱裝置，分別通過線路與所述電能輸出端連接。

本實(shí)用新型通過為光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)設(shè)置恒溫控制板，能夠更進(jìn)一步克服環(huán)境溫度對光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)輸出信號的不良影響，消除了光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)長時(shí)間工作時(shí)引入的溫度誤差；其中，恒溫控制板不僅能控制放大器內(nèi)的溫度、還能控制恒溫槽內(nèi)的溫度，分別設(shè)置在放大器和恒溫槽內(nèi)的溫度傳感器把溫度信號傳給恒溫控制板，恒溫控制板通過閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了高精度的溫度控制，控溫精度可達(dá)0.1攝氏度，從而使恒溫槽內(nèi)的基準(zhǔn)光纖線溫度更穩(wěn)定，光解調(diào)信號測量精度會更高。采用上述溫度控制的放大器，不會因?yàn)橥饨鐪囟茸兓绊懙叫盘柕淖兓?，進(jìn)而有效的排除掉環(huán)境溫度對測量數(shù)據(jù)形成的不良干擾。

本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了幾十公里的光纜溫度的測量，而且能準(zhǔn)確顯示每個(gè)位置的溫度變化，定位精度在1米以內(nèi)，溫度精度在正負(fù)0.5度。恒溫控制板A5不僅能控制放大器A3內(nèi)的溫度、還能控制恒溫槽A4內(nèi)的溫度，在放大器A3和恒溫槽A4內(nèi)都設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器把溫度信號傳給恒溫控制板A5，恒溫控制板A5通過閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了精度溫度的控制，控溫精度達(dá)到0.1度，從而使恒溫槽A4內(nèi)的基準(zhǔn)光纖溫度更穩(wěn)定，解調(diào)儀測量精度會更高。放大器A3通過溫度控制，不會因?yàn)橥饨鐪囟茸兓绊懶盘柕淖兓７糯笃鰽3把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，不僅是電路穩(wěn)定可靠，而且高頻率的信號能不失真的放大，放大器采用恒溫設(shè)計(jì)不僅能防止環(huán)境的干擾，也能通過放大器的金屬外殼屏蔽了外界的電磁干擾。數(shù)據(jù)處理板A7把信號模數(shù)轉(zhuǎn)換，把溫度給解調(diào)出來，通過網(wǎng)口還可以遠(yuǎn)傳溫度數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的采集是通過采集原始數(shù)據(jù)傳到PC機(jī)上,有PC運(yùn)算解調(diào)溫度數(shù)據(jù)，這樣體積大，運(yùn)輸不方便且在狹小的空間無法安裝使用，采用一體化數(shù)據(jù)處理板A7不僅體積小好安裝，能用在很多狹小的應(yīng)用場合，而且處理速度快，節(jié)省了資源。

與傳統(tǒng)光纖測溫信號解調(diào)儀相比，傳統(tǒng)光纖測溫信號解調(diào)儀由于結(jié)構(gòu)及光學(xué)限制最長只能測量幾公里光纖的溫度，濾出的斯托克斯光和反斯托克斯光摻雜些光噪聲，對溫度精度有比較大的影響；沒有恒溫裝置或恒溫裝置只能控制在1度左右，對系統(tǒng)的精度影響很大；數(shù)據(jù)處理部分需要借助工控機(jī)來處理數(shù)據(jù)，增加了成本和體積，且通用工控機(jī)工作溫度都有限制，從而也限制了整個(gè)系統(tǒng)的工作溫度，在一些寒冷和高溫環(huán)境下此系統(tǒng)就不能正常工作。本實(shí)用新型上述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)通過優(yōu)化光學(xué)和采集結(jié)構(gòu)可以測量幾十公里光纖的溫度，增加的光濾波器能把無用的光噪聲完全濾掉，濾出的斯托克斯光和反斯托克斯光只與溫度有關(guān)系，測量溫度精度就高，另外基準(zhǔn)光纖加入了恒溫控制，控制精度在0.1度，保證了系統(tǒng)更高的測量精度；放大器也加入了恒溫控制，保證了信號轉(zhuǎn)換及放大不受外界環(huán)境影響，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；系統(tǒng)去掉了傳統(tǒng)的工控機(jī)處理數(shù)據(jù)處理方式，采用數(shù)據(jù)處理板直接采集解調(diào)運(yùn)算出溫度數(shù)據(jù)，簡化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，使用環(huán)境也得到了廣泛應(yīng)用。

實(shí)施例3：

如圖3所示，本實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述恒溫槽包括：光纖線100、光纖盒200、加熱片300、隔熱棉400和導(dǎo)熱硅膠片500；所述光纖盒200內(nèi)設(shè)置有外盤繞制部位210和內(nèi)盤繞制部位220；所述外盤繞制部位210具有以繞制的形式收納100～150米光纖線的收納空間；所述光纖線100經(jīng)所述外盤繞制部位繞制100～150米后進(jìn)入內(nèi)盤繞制部位220；所述內(nèi)盤繞制部位包裹有所述隔熱棉400；所述隔熱棉400的內(nèi)壁貼附有所述導(dǎo)熱硅膠片500；所述加熱片300敷設(shè)在所述隔熱棉400與所述導(dǎo)熱硅膠片500之間；所述光纖線100在所述內(nèi)盤繞制部位220繞制后引出所述光纖盒200，繞制時(shí)所述光纖線100形成的線盤與所述導(dǎo)熱硅膠片500接觸并相對于所述導(dǎo)熱硅膠片500均勻分布。

本實(shí)用新型通過采用上述結(jié)構(gòu)的恒溫槽，達(dá)到了主動濾除光噪聲、均勻有效的對內(nèi)盤繞制部位加熱、加熱后保溫性能好，及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述基準(zhǔn)光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度為50～60米。

本實(shí)用新型通過將基準(zhǔn)光纖線在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度設(shè)置為50～60米，能夠取得主動濾除光噪聲及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的更進(jìn)一步的技術(shù)效果。

實(shí)施例4：

圖4所示，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述光纖測溫信號解調(diào)系統(tǒng)還進(jìn)一步包括：消除光纖末端反射光噪聲的裝置；所述消除光纖末端反射光噪聲的裝置包括：一端封閉的遮光罩筒600和固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠700；所述遮光罩筒600內(nèi)飽和填充滿所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠700后，膠粘在待檢測光纖800的末端；所述待檢測光纖800位于所述遮光罩筒600內(nèi)的端面與所述遮光罩筒600的內(nèi)壁及筒底之間填充有所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠700。

優(yōu)選的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述固熱化雙組分環(huán)氧樹脂膠為353ND。本發(fā)明通過采用353ND，能夠達(dá)到更為高效吸收光信號，遏止光反射的技術(shù)效果。353ND是美國Epoxy Technology公司研制開發(fā)并生產(chǎn)的光纖粘接劑產(chǎn)品。適用于光通信器件的生產(chǎn)，廣泛用在光纖連接器的生產(chǎn)上。EPO—TEK353ND是雙組分，100％實(shí)體，為高溫條件下研制的一種熱固化環(huán)氧樹脂膠，雖然EPO—TEK 353ND設(shè)計(jì)在200℃連續(xù)工作。但它在300-400℃也能工作若干分鐘，EPO—TEK 353ND對多種溶劑和化學(xué)品具有優(yōu)異的抵抗性，是一種理想的用于綁定光纖、金屬、玻璃、陶瓷和多數(shù)塑料的粘接劑。

使用時(shí)，將上述消除光纖末端反射光噪聲的裝置設(shè)置在待測光纖或待測光纜的末端，從待測光纖或待測光纜的另一端接入檢測光信號。本實(shí)用新型通過在待測光纖的末端安裝消除光纖末端反射光噪聲的裝置，能夠達(dá)到有效濾除光纖端面反射噪聲的技術(shù)效果。其中，待測光纖在設(shè)置消除光纖末端反射光噪聲的裝置之前，端面反射幅度可高達(dá)160mv，配置本發(fā)明上述裝置之后端面反射幅度能夠降至0mv。

本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。