專利名稱：一種分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度監(jiān)測系統(tǒng)，特別是涉及一種需要監(jiān)測溫度區(qū)域范圍較大，監(jiān) 測區(qū)域分散的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)是一種用于實時測量空間溫度場分布的傳感系統(tǒng)。該技 術(shù)最早于1981年由英國南安普頓大學提出，目前國外(主要是英國、日本等國)已研 制出產(chǎn)品。國內(nèi)也正積極開展這方面的研究工作，己經(jīng)研制成功分布式光纖溫度傳感 器的系列產(chǎn)品，并在一些工業(yè)領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用，分布式光纖溫度傳感器(DTS)系統(tǒng) 是基于先進的光時域反射(OTDR)技術(shù)的原理和光纖的背向拉曼散射溫度效應(yīng)，以光纖 為載體，由主機、傳感光纜及其他附件組合而成，分布式光纖傳感技術(shù)具有抗電磁場 干擾、大的信號傳輸帶寬等特點。它能夠連續(xù)測量光纖沿線所在處的溫度，測量距離 在幾千米范圍，空間定位精度達到米的數(shù)量級，能夠進行不間斷的自動測量，特別適 用于需要大范圍多點測量的應(yīng)用場合。在電力系統(tǒng)中，這種光纖傳感技術(shù)在高壓電力 電纜、電氣設(shè)備因接觸不良原因易產(chǎn)生發(fā)熱的部位、電纜夾層、電纜通道、大型發(fā)電 機定子、大型變壓器、鍋爐等設(shè)施的溫度定點傳感場合具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，目前分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的應(yīng)用基本以獨立應(yīng)用的單機版本為主，個 別應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，也是借助于額外的以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。在分布式光纖溫度傳感系 統(tǒng)的實際應(yīng)用中，如果需要檢測較大范圍內(nèi)的某些敏感區(qū)域的溫度，并且，需要把這 些檢測結(jié)果匯總到中控室，需要對分布于檢測區(qū)域的每個監(jiān)測區(qū)域節(jié)點進行控制(比 如設(shè)置采集時間、采集參數(shù)等)，由于一般整個檢測區(qū)域較大(一般在30km 100km 范圍內(nèi))，單臺分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不能滿足要求，這就不可避免的涉及到監(jiān)測 區(qū)域與監(jiān)控中心主站之間的組網(wǎng)問題。一般的做法是，使用額外的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)完成組網(wǎng)功能，采用星形結(jié)構(gòu)或者點對點 模式完成信號傳輸，如附圖1所示，其實現(xiàn)方式是將需監(jiān)測區(qū)域的溫度信號或其他監(jiān)控 信號通過額外的以太網(wǎng)傳送到監(jiān)控中心主站，這樣的組網(wǎng)方式不僅需要額外鋪設(shè)以外 網(wǎng)，增加鋪設(shè)成本，并且不適合在高壓，強電磁場等有害環(huán)境中工作，數(shù)據(jù)傳輸及讀 取速度也不能實時快捷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種無需額外鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，利 用現(xiàn)有的冗余光纖完成通信組網(wǎng)功能的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包 括監(jiān)控中心主站，至少一個通過光纖與所述監(jiān)控中心主站相連并受其監(jiān)控的遠程受控 子站，該遠程受控子站至少包含溫度傳感器模塊，其特征在于所述的監(jiān)控中心主站 至少包括有兩個光通信端口，所述的遠程受控子站至少包括有兩個光纖收發(fā)器，且這 兩個光纖收發(fā)器的電口均與所述溫度傳感器模塊相連接，而所述遠程受控子站中第一 光纖收發(fā)器光口的接收端與第二光纖收發(fā)器光口的發(fā)射端相連，第一光纖收發(fā)器光口 的發(fā)射端與第二光纖收發(fā)器光口的接收端相連，并且當只有一個遠程受控子站時，所述遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口通過光纖 與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，第二光纖收發(fā)器光口同樣也通過光纖與監(jiān)控 中心主站的第二光通信端口相連；當有兩個或兩個以上的遠程受控子站時，第一個遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器 光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，最后一個遠程受控子站的第二 光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連，而遠程受控子站之 間兩個相鄰的遠程受控子站也是通過光纖相連。上述監(jiān)控中心主站產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工作時鐘，所有的遠程受控子站以這個網(wǎng)絡(luò)工作時鐘 同步工作。但是，當監(jiān)控中心主站異常的時候，為了保證系統(tǒng)能正常工作，上述遠程 受控子站還包括有一個時鐘脈沖電路，這樣，當監(jiān)控中心主站異常的時，遠程受控子 站就會擔任產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工作時鐘的任務(wù)。為了確保通信的可靠性上述監(jiān)控中心主站一般會采用鏡像冗余的工業(yè)服務(wù)器。一般，監(jiān)控中心主站需要知道傳遞過來的溫度信號是從哪一個遠程受控子站發(fā)送 過來的，并且，將監(jiān)控中心主站要將監(jiān)控指令準確送倒某一個遠程受控子站，作為進 一步改進，上述監(jiān)控中心主站具有用于存儲監(jiān)控中心主站自身地址信息和所述遠程受 控子站地址信息的路由表存儲模塊。為了準確傳遞信息，上述遠程受控子站也具有用于存儲監(jiān)控中心主站地址信息及 每個遠程受控子站地址信息的路由表存儲模塊，這樣，每個遠程受控子站根據(jù)發(fā)送信 息的目標地址，將發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)信息保留并作出應(yīng)答，而將不是發(fā)送給自己的數(shù) 據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)。當系統(tǒng)中需要增加一個遠程受控子站或者某個遠程受控子站異常，監(jiān)控中心主站 就必須對系統(tǒng)內(nèi)所有的遠程受控子站的路由信息重新分配，作為改進，上述監(jiān)控中心 主站具有路由表信息設(shè)置生成模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于通過利用現(xiàn)有的冗余光纖，在遠程受控子站中設(shè)置兩個光纖收發(fā)器，且將每個遠程受控子站內(nèi)的兩個光纖收發(fā)器光口的接收端 與發(fā)射端分別連接起來，第一個遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控 中心主站的第一光通信端口相連，最后一個遠程受控子站的第二光纖收發(fā)器光口通過 光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連，而在遠程受控子站之間兩個相鄰的遠程 受控子站通過光纖將相鄰的光口連接起來，組成閉合回路；這樣的組網(wǎng)方式，不需要 增加額外組網(wǎng)成本；并且，信號傳送通過雙向環(huán)路傳遞給監(jiān)控中心主站，當某個遠程 受控子站一側(cè)的光纖斷接或出現(xiàn)其他異常時，信號通過另一側(cè)光纖回路傳遞給監(jiān)控中 心主站；另外，通過光纖組網(wǎng)具有抗射頻和電磁干擾，防燃，防爆，防腐蝕，耐高壓 和強電磁場、耐輻射，精度高，數(shù)據(jù)傳輸及讀取速度快，能在各種有害的環(huán)境中工作 的優(yōu)點。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例中只有一個遠程受控子站時系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中有多個遠程受控子站時系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。本發(fā)明提供了一種分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其包括監(jiān)控中心主站，該監(jiān)控中心 主站至少包括有兩個光通信端口，至少一個通過光纖與所述監(jiān)控中心主站相連并受其 監(jiān)控的遠程受控子站，該遠程受控子站至少包含溫度傳感器模塊，至少有兩個光纖收 發(fā)器，當然該遠程受控子站還可以根據(jù)實際需要設(shè)置其他監(jiān)測裝置。上述遠程受控子站中兩個光纖收發(fā)器的電口均與所述溫度傳感器模塊相連接，并 且第一光纖收發(fā)器光口的接收端與第二光纖收發(fā)器光口的發(fā)射端相連，第一光纖收發(fā) 器光口的發(fā)射端與第二光纖收發(fā)器光口的接收端相連。在組網(wǎng)過程中，如果只有一個遠程受控子站，那么該遠程受控子站中第一光纖收 發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，第二光纖收發(fā)器光口同樣 也通過光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連，詳見圖2所示。如圖3，在組網(wǎng)過程中，如果有兩個或兩個以上的遠程受控子站，那么第一個遠程 受控子站l中第一光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，最 后一個遠程受控子站n的第二光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端 口相連，而遠程受控子站之間兩個相鄰的遠程受控子站也是通過光纖相連。在實際通信過程中，本發(fā)明提供的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)底層采用TCP/IP協(xié)議。為了確保通信的可靠性，監(jiān)控中心主站一般會采用鏡像冗余的工業(yè)服務(wù)器，其處 于整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主控狀態(tài)，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工作時鐘，所有的遠程受控子站以這個網(wǎng)絡(luò)工 作時鐘同步工作。但是，當監(jiān)控中心主站異常的時候，為了保證系統(tǒng)能正常工作，上 述遠程受控子站還包括有一個時鐘脈沖電路，這樣，當監(jiān)控中心主站異常的時，遠程 受控子站就會擔任產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工作時鐘的任務(wù)。為了能夠讓遠程受控子站產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工作時鐘，上述遠程受控子站可以為包括有時 鐘脈沖電路的計算機。當然，在整個分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)工作時，監(jiān)控中心主站需要知道傳遞過來 的溫度信號是從哪一個遠程受控子站發(fā)送過來的，并且，將監(jiān)控中心主站要將監(jiān)控指 令準確送倒某一個遠程受控子站，這樣就需要對系統(tǒng)中每個工作站做一個標示，并且 監(jiān)控中心主站能夠識別這個標示，本發(fā)明提供的監(jiān)控中心主站具有用于存儲監(jiān)控中心 主站自身地址信息和所述遠程受控子站地址信息的路由表存儲模塊。本發(fā)明提供的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)在信號通信時，因為信號是環(huán)路通信的， 并且系統(tǒng)的信號傳輸具有兩條環(huán)路，信號按照順時針或逆時針兩個方向傳輸。以逆時 針方向傳輸為例，遠程受控子站2的信號是依次通過遠程受控子站3、通過遠程受控子 站4……然后達到監(jiān)控中心主站的第二通信光口的，為了準確傳遞信息，上述遠程受控 子站也具有用于存儲監(jiān)控中心主站地址信息及每個遠程受控子站地址信息的路由表存 儲模塊，這樣，每個遠程受控子站根據(jù)發(fā)送信息的目標地址，將發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)信 息保留并作出應(yīng)答，而將不是發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)。并且，當監(jiān)控中心主站給 遠程受控子站2發(fā)送監(jiān)控信號時，信號以逆時針方向傳輸時，監(jiān)控中心主站通過遠程受 控子站1后傳遞給遠程受控子站2，但是如果遠程受控子站2與遠程受控子站1之間的光 纖斷接或者出現(xiàn)其他異常情況，這時，監(jiān)控中心主站可以依次通過遠程受控子站n，遠 程受控子站n-l，……遠程受控子站3，然后再傳遞給遠程受控子站2，這樣，就能有效 避免現(xiàn)有技術(shù)中信號通過點對點傳輸時，如果傳輸介質(zhì)異常就不能通信的缺陷。當系統(tǒng)中需要增加一個遠程受控子站或者某個遠程受控子站異常，監(jiān)控中心主站 就必須對系統(tǒng)內(nèi)所有的遠程受控子站的路由信息重新分配，本發(fā)明提供的監(jiān)控中心主 站具有路由表信息設(shè)置生成模塊。
權(quán)利要求
1、一種分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心主站，至少一個通過光纖與所述監(jiān)控中心主站相連并受其監(jiān)控的遠程受控子站，該遠程受控子站至少包含溫度傳感器模塊，其特征在于所述的監(jiān)控中心主站至少包括有兩個光通信端口，所述的遠程受控子站至少包括有兩個光纖收發(fā)器，且這兩個光纖收發(fā)器的電口均與所述溫度傳感器模塊相連接，而所述遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口的接收端與第二光纖收發(fā)器光口的發(fā)射端相連，第一光纖收發(fā)器光口的發(fā)射端與第二光纖收發(fā)器光口的接收端相連，并且當只有一個遠程受控子站時，所述遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，第二光纖收發(fā)器光口同樣也通過光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連；當有兩個或兩個以上的遠程受控子站時，第一個遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，最后一個遠程受控子站的第二光纖收發(fā)器光口通過光纖與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連，而遠程受控子站之間兩個相鄰的遠程受控子站也是通過光纖相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程受 控子站還包括有一個時鐘脈沖電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控中 心主站采用鏡像冗余的工業(yè)服務(wù)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控中 心主站具有用于存儲監(jiān)控中心主站自身地址信息和所述遠程受控子站地址信息的路由 表存儲模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程受 控子站也具有用于存儲監(jiān)控中心主站地址信息及每個遠程受控子站地址信息的路由表 存儲模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控中 心主站具有路由表信息設(shè)置生成模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其包括監(jiān)控中心主站，至少一個通過光纖與監(jiān)控中心主站相連的遠程受控子站，該遠程受控子站至少包含溫度傳感器模塊，其特征在于遠程受控子站至少包括有兩個光纖收發(fā)器，且這兩個光纖收發(fā)器的電口均與所述溫度傳感器模塊相連接，第一個遠程受控子站中第一光纖收發(fā)器光口與監(jiān)控中心主站的第一光通信端口相連，最后一個遠程受控子站的第二光纖收發(fā)器光口與監(jiān)控中心主站的第二光通信端口相連，而遠程受控子站之間兩個相鄰的遠程受控子站也是通過光纖相連。本發(fā)明不需要增加額外組網(wǎng)成本；信號傳送通過雙向環(huán)路傳遞給監(jiān)控中心主站，當某個遠程受控子站一側(cè)的光纖出現(xiàn)異常時，信號通過另一側(cè)光纖回路傳遞給監(jiān)控中心主站。
文檔編號G08C23/00GK101221693SQ200710164579
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者楊如祥 申請人:秦一濤