[發(fā)明專利]一種分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110583345.4
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113310506B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉海;郭怡然
• 申請（專利權(quán)）人: 歐梯恩智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;H04J14/08
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11317
• 代理人: 王祖悅

本申請涉及一種分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)及方法。本申請相較于本領(lǐng)域常用的波分復(fù)用結(jié)構(gòu)，將各節(jié)點(diǎn)的連接方式由并聯(lián)改為串聯(lián)，減少了光纖的數(shù)量，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目龐大時(shí)，使用傳統(tǒng)的波分復(fù)用結(jié)構(gòu)會造成大量光纖堆疊占用空間，使分布式系統(tǒng)難以實(shí)施。而本申請以一條光纖為主干，系統(tǒng)復(fù)雜程度低，占用空間小，易于實(shí)施。此外，波分復(fù)用結(jié)構(gòu)需要多臺不同波長的光源提供不同波長的光信號，再經(jīng)由復(fù)用器和解復(fù)用器實(shí)現(xiàn)復(fù)用，而且申請僅需一臺脈沖激光器，降低了光源部分的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于光通信與傳感器檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

光纖相比于電纜來說具有連接距離、擴(kuò)展能力和性能方面的優(yōu)勢，因此光通信取代電纜通信是未來發(fā)展的方向。以光通信為主干的分布式光傳感系統(tǒng)也因其與光纖通信的適配性以及抗電磁干擾的能力成為新的熱點(diǎn)。

目前在該領(lǐng)域中常用的復(fù)用結(jié)構(gòu)為波分復(fù)用結(jié)構(gòu)。波分復(fù)用WDM(WavelengthDivision?Multiplexing)是將一系列不同波長的光載波信號，在發(fā)送端經(jīng)過合波器（Multiplexer）匯合在一起并耦合到同一根光纖中進(jìn)行傳輸，而在接收端經(jīng)分波器（Demultiplexer）將各種波長的光信號分離出來，每一種波長的光通過一根光纖與一個(gè)傳感器相連，從而實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)測。但這種復(fù)用方式需要多個(gè)不同波長的光源以及多路并聯(lián)的光纖，大大提高了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，同時(shí)也提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，從而提供一種分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，包括：

發(fā)射端，用于發(fā)射脈沖光線；

若干光傳感器件，通過光纖串聯(lián)在一起同一光路中；

接收端，用于接收光傳感器件反饋的光線；

所述發(fā)射端發(fā)射脈沖光源后，依次經(jīng)過所有的光傳感器件，光傳感器件接收到脈沖光源后按接收順序向接收端反饋光信號；所述發(fā)射端接收到光信號后根據(jù)接收到的光信號的順序與反饋該光信號的光傳感器件進(jìn)行對應(yīng)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，

所述發(fā)射端和接收端通過環(huán)形器與光路連接，每個(gè)所述光傳感器件均位于一個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，位于光路最后一個(gè)的節(jié)點(diǎn)包括耦合器，除光路最后一個(gè)的節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn)均包括耦合器和分光器，所述分光器用于將接收到的光線分成進(jìn)入光傳感器件的一路和向下一節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)囊宦罚?/p>

所述耦合器用于使光傳感器件反饋的光線向前一節(jié)點(diǎn)或者向接收器傳播；

所述環(huán)形器用于切換光路方向，使發(fā)射端發(fā)射時(shí)光線能夠進(jìn)入光路中，或者在接收端接收光線時(shí)能夠使光路中的反饋光線能夠進(jìn)入接收端。

優(yōu)選地，本發(fā)明的分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，所述分光器將接收到的光線分成進(jìn)入光傳感器件的一路的光功率為發(fā)射端發(fā)出光線的光功率的N分之一，其中N為光傳感器件的數(shù)量。

優(yōu)選地，本發(fā)明的分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，所述接收端包括光電二極管、解調(diào)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，負(fù)責(zé)將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

所述光傳感器件為溫度光傳感器、壓力光傳感器、應(yīng)變光傳感器、加速度光傳感器、振動光傳感器。

優(yōu)選地，本發(fā)明的分布式測量時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，所述接收端還能夠根據(jù)接收到的光線的數(shù)量來確定哪個(gè)光傳感器件位置處部件發(fā)生損壞。

本發(fā)明還提供一種分布式測量時(shí)分復(fù)用方法，包括以下步驟：

S1：發(fā)射端發(fā)射脈沖光線；