[发明专利]一种分布式测量时分复用系统及方法

说明书

本申请涉及一种分布式测量时分复用系统及方法。本申请相较于本领域常用的波分复用结构，将各节点的连接方式由并联改为串联，减少了光纤的数量，大大降低了系统的复杂程度。当结构内节点数目庞大时，使用传统的波分复用结构会造成大量光纤堆叠占用空间，使分布式系统难以实施。而本申请以一条光纤为主干，系统复杂程度低，占用空间小，易于实施。此外，波分复用结构需要多台不同波长的光源提供不同波长的光信号，再经由复用器和解复用器实现复用，而且申请仅需一台脉冲激光器，降低了光源部分的成本。

技术领域

本申请属于光通信与传感器检测技术领域，尤其是涉及一种分布式测量时分复用系统及方法。

背景技术

光纤相比于电缆来说具有连接距离、扩展能力和性能方面的优势，因此光通信取代电缆通信是未来发展的方向。以光通信为主干的分布式光传感系统也因其与光纤通信的适配性以及抗电磁干扰的能力成为新的热点。

目前在该领域中常用的复用结构为波分复用结构。波分复用WDM(WavelengthDivision Multiplexing)是将一系列不同波长的光载波信号，在发送端经过合波器（Multiplexer）汇合在一起并耦合到同一根光纤中进行传输，而在接收端经分波器（Demultiplexer）将各种波长的光信号分离出来，每一种波长的光通过一根光纤与一个传感器相连，从而实现分布式监测。但这种复用方式需要多个不同波长的光源以及多路并联的光纤，大大提高了系统的复杂程度，同时也提高了成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种分布式测量时分复用系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分布式测量时分复用系统，包括：

发射端，用于发射脉冲光线；

若干光传感器件，通过光纤串联在一起同一光路中；

接收端，用于接收光传感器件反馈的光线；

所述发射端发射脉冲光源后，依次经过所有的光传感器件，光传感器件接收到脉冲光源后按接收顺序向接收端反馈光信号；所述发射端接收到光信号后根据接收到的光信号的顺序与反馈该光信号的光传感器件进行对应。

优选地，本发明的分布式测量时分复用系统，

所述发射端和接收端通过环形器与光路连接，每个所述光传感器件均位于一个节点内，位于光路最后一个的节点包括耦合器，除光路最后一个的节点外的所有节点均包括耦合器和分光器，所述分光器用于将接收到的光线分成进入光传感器件的一路和向下一节点传输的一路；

所述耦合器用于使光传感器件反馈的光线向前一节点或者向接收器传播；

所述环形器用于切换光路方向，使发射端发射时光线能够进入光路中，或者在接收端接收光线时能够使光路中的反馈光线能够进入接收端。

优选地，本发明的分布式测量时分复用系统，所述分光器将接收到的光线分成进入光传感器件的一路的光功率为发射端发出光线的光功率的N分之一，其中N为光传感器件的数量。

优选地，本发明的分布式测量时分复用系统，所述接收端包括光电二极管、解调器、数模转换器，负责将接收到的光信号转换为数字信号；

所述光传感器件为温度光传感器、压力光传感器、应变光传感器、加速度光传感器、振动光传感器。

优选地，本发明的分布式测量时分复用系统，所述接收端还能够根据接收到的光线的数量来确定哪个光传感器件位置处部件发生损坏。

本发明还提供一种分布式测量时分复用方法，包括以下步骤：

S1：发射端发射脉冲光线；