分布式光纤传感系统数据采集软件设计分析

华天翔(中国电信股份有限公司上海分公司 上海 200000)

前言:由于分布式光纤传感器能够对较大范围内的信息进行相关的数据测量，并且具有抗干扰信，抗辐射以及高灵敏度的特点。由此，它可以解决很多测量领域方面的问题。虽然分布式光纤温度传感器能够对一些较大的设施进行温度测量，但就目前的情况来看，大部分的分布式光纤温度传感器系统都无法满足用户的实时需求。导致用户不能够在特定的时间里有效得读取和采集相关数据进行二次处理分析。这些存在的缺陷都不利于分布式光纤传感器在测量温度这个领域的长远发展。所以，本文初步提出了有关分布式光纤传感器数据采集软件的设计方案，希望能对相关研究领域的发展有一定的帮助。

1 分布式光纤传感器测量温度的原理

光在光纤中的传播一般会发生散射，主要的散射类型是:瑞丽散射、拉曼散射和布里渊散射。考虑到光在光纤传播中的各种影响因素，尤其是与温度无关的其他不必要因素的影响，可以采用反斯托克斯与斯托克斯光强的比值用于表示温度的传感信号。此文所采用的分布式光纤温度传感器系统是由计算机软件、感温光纤和主机构成的。计算机和系统软件主要是对系统的主机进行数据显示、保存、初始化、调试相关的数据，需要的数据可以存储到Access数据库中，使用时再调用。而主机主要实现光信号的发射与接收，相关温度的判别和输出信息的读取与处理。光纤则是作为传输介质以及传感介质，传输相应的光信号和温度。

2 系统数据采集原理

系统数据的采集原理一般由三个部分组成。第一，要对分布式光纤温度传感器系统的主机、感光光纤进行初始化设置。第二，要采集相关的数据。因此，需要连接计算机和主机，使其进行原始数据曲线以及温度曲线相关数据的采集。由于系统无法实现实时温度数据的采集，所以，可以将采集到的数据保存在Fiber．mdb的Access数据文件库中名为Temp的文件中。第三，要读取Temp中的相关数据，并让有关数据显示出来。

3 数据采集界面设计

用户对有关温度的数据进行解码读取之后，需要将其显示在一个窗口界面上。界面一般包含参数设置、指令选择、数据显示三个分区。

测量光纤段距离这一功能分布在参数设置区。通常情况下，使用距离以“米”为单位。可以将各个采样点之间的距离设置为1米，只需要输入任意想要查看的区段距离范围，就可以快速的查到该距离范围内的相关温度数据显示。

指令选择的作用是执行想要执行的相关命令。在这个区中，可以对数据的查询进行多方面的选择。可以使用“查询数据”这一指令，则可以查询到用户所需要的相关温度数据。其次，还可以使用“查询所有点数据”的指令，则可以查询光纤上用户所选择区间各个采样间点之间的温度数据。也可以选择“查询平均数据”指令，则显示用户选择区域内温度的平均数据。

最后一个区是树数据显示区，它的功能是用来显示“指令选择”之后所需要采用的相关数据，只需要经过简单的双击数据显示“温度”这个标题，就能够将用户所需要的温度的数据信息进行有效排序。当用户再次点击“温度”时，所显示的排列顺序就会与前面的相反。例如:第一次双击“温度”标题时，温度采集数据是由低到高排列，而第二次双击“温度”这个标题时，所采集的数据就会由高到低排列。在数据显示区，还可以将用户采集到的数据进行相应的复制，并将其保存到所需要的文本中。保存的内容可以是用户本次测量中所选采样点之间的距离以及相对应的温度显示。采用这种有效的复制方式，能够使用户对采集到的温度数据进行有效地二次处理分析，也有利于更进一步地对分布式光纤传感器有更深层次的研究和学习。

4 结语

综上所述，分布式光纤传感器目前还存在着许多需要攻克的难题。本文通过对分布式光纤传感器的测温原理进行了简单的概述，让读者能够了解其测光原理以及系统数据的采集原理，同时也简要的分析陈述了数据采集界面的设计。本文的相关叙述主要是为了初步提出一个有关分布式光纤传感器数据采集的设计方案。这个方案的提出希望能够对光纤传感器在温度应用领域中有一定意义的指导作用。从更大更广阔的层次上来讲，尽管只是对分布式光纤传感器的界面设计提供了一个参考，但文章的内容也有一定的参考价值。目前的市场中存在着许多不同形式的分布式光纤温度传感器，其性能也是五花八门，因此，需要更多的专业的人员参与研究设计，对其进行相关的功能提升。同时，也需要更多的专业技术人士对存在的问题进行合理得改善，通过努力让分布式光纤传感器的应用在市场中越来越受欢迎，让其未来的发展也越来越好。