[发明专利]基于脉冲编码技术的粮仓分布式光纤拉曼温度监测仪

摘要

本发明涉及用于粮仓安全检测的基于脉冲编码技术的粮仓分布式光纤拉曼温度监测仪，属于粮食储备领域。其特征包括粮仓内测温光缆的布设，激光光源，声光脉冲调制器，光纤双向耦合器，光波分复用器，雪崩二极管，放大器，信号处理器，PC主机组成的测温解调模块，以及通信模块，报警模块和远程客户端的监控。当激光光源向光纤注入光脉冲后，会产生部分与温度密切相关的拉曼散射光，由光时域反射技术进行定位，经单工循环编码解码技术提高信噪比，可以得出待测点温度。针对目前粮仓内人工巡检费时费力，精确度不高，电子监控短路，传感点有限，容易引起火灾等，本发明提出了一种安全，实用，高灵敏的粮仓测温监测仪。

主权项

1.基于脉冲编码技术的粮仓分布式光纤拉曼温度监测仪，其特征在于包括测温光缆和测温系统，测温系统由基于脉冲编码技术的测温解调模块，通信模块，报警模块及后台监控客户端模块构成，其具体步骤如下：/n步骤一：选用铠装光缆作为测温光缆，将测温光缆等间隔自然埋入粮食堆中，用支架固定每段测温光缆的位置，测温光缆转弯时，其弯曲半径应大于光缆自身半径的20倍，采用总线式结构，将每个粮仓通过测温光缆串联，对粮仓编号，便于分区管理，实现对多个粮仓同时监测；/n步骤二：所述的基于脉冲编码技术的测温解调模块包括了粮仓测温铺设的传输光缆，激光器，声光调制器，光纤双向耦合器，光波分复用器，光电雪崩二极管，放大器，信号处理器，PC主机；/n激光器发出脉冲激光与声光调制器的光输入端口相连，激光通过调制器编码后经过光纤双向耦合器射入传输光缆，沿光纤传输的脉冲激光在光纤内会激发出拉曼散射光，散射光由光波分复用器接受，并将散射光分解成斯托克斯散射和反斯托克斯散射，分别将两种散射送入光电雪崩二极管，将光信号转换为电信号，并用放大器对其进行放大，信号处理器对两路放大电信号采样处理，将模拟电信号转换为数字信号传送给计算机进行温度解调，系统利用自发拉曼散射效应产生的反斯托克斯光和斯托克斯光的强度的比值与温度呈线性关系可以实现测温，由于采用脉冲激光作为入射信号光，就可以将散射脉冲返回到发出端所用的时间与光纤距离一一对应，实现定位检测，根据这一原理，可以实现对光纤沿线上各个位置处的温度进行实时传感监测；/n所述的脉冲编码技术是利用了一种单工循环编码技术进行温度信息的编码和解码，其基本原理如下：/n假设一个N位的二进制编码模式P＝{P