分布式光纖傳感系統數據采集軟件設計分析

華天翔(中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200000)

前言:由于分布式光纖傳感器能夠對較大范圍內的信息進行相關的數據測量，并且具有抗干擾信，抗輻射以及高靈敏度的特點。由此，它可以解決很多測量領域方面的問題。雖然分布式光纖溫度傳感器能夠對一些較大的設施進行溫度測量，但就目前的情況來看，大部分的分布式光纖溫度傳感器系統都無法滿足用戶的實時需求。導致用戶不能夠在特定的時間里有效得讀取和采集相關數據進行二次處理分析。這些存在的缺陷都不利于分布式光纖傳感器在測量溫度這個領域的長遠發展。所以，本文初步提出了有關分布式光纖傳感器數據采集軟件的設計方案，希望能對相關研究領域的發展有一定的幫助。

1 分布式光纖傳感器測量溫度的原理

光在光纖中的傳播一般會發生散射，主要的散射類型是:瑞麗散射、拉曼散射和布里淵散射。考慮到光在光纖傳播中的各種影響因素，尤其是與溫度無關的其他不必要因素的影響，可以采用反斯托克斯與斯托克斯光強的比值用于表示溫度的傳感信號。此文所采用的分布式光纖溫度傳感器系統是由計算機軟件、感溫光纖和主機構成的。計算機和系統軟件主要是對系統的主機進行數據顯示、保存、初始化、調試相關的數據，需要的數據可以存儲到Access數據庫中，使用時再調用。而主機主要實現光信號的發射與接收，相關溫度的判別和輸出信息的讀取與處理。光纖則是作為傳輸介質以及傳感介質，傳輸相應的光信號和溫度。

2 系統數據采集原理

系統數據的采集原理一般由三個部分組成。第一，要對分布式光纖溫度傳感器系統的主機、感光光纖進行初始化設置。第二，要采集相關的數據。因此，需要連接計算機和主機，使其進行原始數據曲線以及溫度曲線相關數據的采集。由于系統無法實現實時溫度數據的采集，所以，可以將采集到的數據保存在Fiber．mdb的Access數據文件庫中名為Temp的文件中。第三，要讀取Temp中的相關數據，并讓有關數據顯示出來。

3 數據采集界面設計

用戶對有關溫度的數據進行解碼讀取之后，需要將其顯示在一個窗口界面上。界面一般包含參數設置、指令選擇、數據顯示三個分區。

測量光纖段距離這一功能分布在參數設置區。通常情況下，使用距離以“米”為單位。可以將各個采樣點之間的距離設置為1米，只需要輸入任意想要查看的區段距離范圍，就可以快速的查到該距離范圍內的相關溫度數據顯示。

指令選擇的作用是執行想要執行的相關命令。在這個區中，可以對數據的查詢進行多方面的選擇。可以使用“查詢數據”這一指令，則可以查詢到用戶所需要的相關溫度數據。其次，還可以使用“查詢所有點數據”的指令，則可以查詢光纖上用戶所選擇區間各個采樣間點之間的溫度數據。也可以選擇“查詢平均數據”指令，則顯示用戶選擇區域內溫度的平均數據。

最后一個區是樹數據顯示區，它的功能是用來顯示“指令選擇”之后所需要采用的相關數據，只需要經過簡單的雙擊數據顯示“溫度”這個標題，就能夠將用戶所需要的溫度的數據信息進行有效排序。當用戶再次點擊“溫度”時，所顯示的排列順序就會與前面的相反。例如:第一次雙擊“溫度”標題時，溫度采集數據是由低到高排列，而第二次雙擊“溫度”這個標題時，所采集的數據就會由高到低排列。在數據顯示區，還可以將用戶采集到的數據進行相應的復制，并將其保存到所需要的文本中。保存的內容可以是用戶本次測量中所選采樣點之間的距離以及相對應的溫度顯示。采用這種有效的復制方式，能夠使用戶對采集到的溫度數據進行有效地二次處理分析，也有利于更進一步地對分布式光纖傳感器有更深層次的研究和學習。

4 結語

綜上所述，分布式光纖傳感器目前還存在著許多需要攻克的難題。本文通過對分布式光纖傳感器的測溫原理進行了簡單的概述，讓讀者能夠了解其測光原理以及系統數據的采集原理，同時也簡要的分析陳述了數據采集界面的設計。本文的相關敘述主要是為了初步提出一個有關分布式光纖傳感器數據采集的設計方案。這個方案的提出希望能夠對光纖傳感器在溫度應用領域中有一定意義的指導作用。從更大更廣闊的層次上來講，盡管只是對分布式光纖傳感器的界面設計提供了一個參考，但文章的內容也有一定的參考價值。目前的市場中存在著許多不同形式的分布式光纖溫度傳感器，其性能也是五花八門，因此，需要更多的專業的人員參與研究設計，對其進行相關的功能提升。同時，也需要更多的專業技術人士對存在的問題進行合理得改善，通過努力讓分布式光纖傳感器的應用在市場中越來越受歡迎，讓其未來的發展也越來越好。