[發明專利]一種分布式光纖溫度監測系統

有效

• 申請號: 200710164579.5
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101221693A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 楊如祥
• 申請（專利權）人: 秦一濤
• 主分類號: G08C23/06
• 分類號: G08C23/06
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 張一平

技術領域

本發明涉及一種溫度監測系統，特別是涉及一種需要監測溫度區域范圍較大，監測區域分散的分布式光纖溫度監測系統。

背景技術

分布式光纖溫度傳感系統是一種用于實時測量空間溫度場分布的傳感系統。該技術最早于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)已研制出產品。國內也正積極開展這方面的研究工作，已經研制成功分布式光纖溫度傳感器的系列產品，并在一些工業領域得到了初步應用，分布式光纖溫度傳感器(DTS)系統是基于先進的光時域反射(OTDR)技術的原理和光纖的背向拉曼散射溫度效應，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具有抗電磁場干擾、大的信號傳輸帶寬等特點。它能夠連續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用場合。在電力系統中，這種光纖傳感技術在高壓電力電纜、電氣設備因接觸不良原因易產生發熱的部位、電纜夾層、電纜通道、大型發電機定子、大型變壓器、鍋爐等設施的溫度定點傳感場合具有廣泛的應用前景。

但是，目前分布式光纖溫度傳感系統的應用基本以獨立應用的單機版本為主，個別應用于網絡環境中，也是借助于額外的以太網傳輸數據。在分布式光纖溫度傳感系統的實際應用中，如果需要檢測較大范圍內的某些敏感區域的溫度，并且，需要把這些檢測結果匯總到中控室，需要對分布于檢測區域的每個監測區域節點進行控制(比如設置采集時間、采集參數等)，由于一般整個檢測區域較大(一般在30km～100km范圍內)，單臺分布式光纖溫度傳感系統不能滿足要求，這就不可避免的涉及到監測區域與監控中心主站之間的組網問題。

一般的做法是，使用額外的以太網網絡完成組網功能，采用星形結構或者點對點模式完成信號傳輸，如附圖1所示，其實現方式是將需監測區域的溫度信號或其他監控信號通過額外的以太網傳送到監控中心主站，這樣的組網方式不僅需要額外鋪設以外網，增加鋪設成本，并且不適合在高壓，強電磁場等有害環境中工作，數據傳輸及讀取速度也不能實時快捷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種無需額外鋪設網絡，利用現有的冗余光纖完成通信組網功能的分布式光纖溫度監測系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該分布式光纖溫度監測系統，包括監控中心主站，至少一個通過光纖與所述監控中心主站相連并受其監控的遠程受控子站，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器，且這兩個光纖收發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器光口的接收端與第二光纖收發器光口的發射端相連，第一光纖收發器光口的發射端與第二光纖收發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器光口通過光纖與監控中心主站的第一光通信端口相連，第二光纖收發器光口同樣也通過光纖與監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器光口通過光纖與監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器光口通過光纖與監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。

上述監控中心主站產生網絡工作時鐘，所有的遠程受控子站以這個網絡工作時鐘同步工作。但是，當監控中心主站異常的時候，為了保證系統能正常工作，上述遠程受控子站還包括有一個時鐘脈沖電路，這樣，當監控中心主站異常的時，遠程受控子站就會擔任產生網絡工作時鐘的任務。

為了確保通信的可靠性上述監控中心主站一般會采用鏡像冗余的工業服務器。

一般，監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送過來的，并且，將監控中心主站要將監控指令準確送倒某一個遠程受控子站，作為進一步改進，上述監控中心主站具有用于存儲監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發送信息的目標地址，將發送給自己的數據信息保留并作出應答，而將不是發送給自己的數據信息轉發。

當系統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，監控中心主站就必須對系統內所有的遠程受控子站的路由信息重新分配，作為改進，上述監控中心主站具有路由表信息設置生成模塊。