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      基于atca的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置制造方法

      文檔序號(hào):6072347閱讀:312來(lái)源:國(guó)知局
      基于atca的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置制造方法
      【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,其中,系統(tǒng)包括:基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱、第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡、信號(hào)交換板卡和中央處理板卡,第一光處理板卡通過(guò)內(nèi)嵌的第一接口轉(zhuǎn)接板與第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接,產(chǎn)生激光光源并進(jìn)行調(diào)制和放大,第二光處理板卡通過(guò)內(nèi)嵌的第二接口轉(zhuǎn)接板與第二光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接,將第一光處理板輸出的光源信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)外部并將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。信號(hào)處理板卡分析模擬信號(hào)對(duì)振動(dòng)事件識(shí)別和定位,中央處理板卡根據(jù)識(shí)別和定位的振動(dòng)事件進(jìn)行相應(yīng)處理。利用本實(shí)用新型,實(shí)現(xiàn)硬件在ATCA平臺(tái)中搭建檢測(cè)系統(tǒng),節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署的資源和空間成本。
      【專(zhuān)利說(shuō)明】基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)ATCA處理器刀片的擴(kuò)展設(shè)備,特別是涉及一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置。

      【背景技術(shù)】
      [0002]現(xiàn)有的光纖傳感系統(tǒng),作用于光纖上的外界擾動(dòng)信號(hào),根據(jù)光彈效應(yīng),引起光纖中傳輸光的相位變化,通過(guò)干涉方法,獲得包含外界擾動(dòng)信息的兩路干涉光干涉信號(hào)。對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理,得到包含外界擾動(dòng)信息的數(shù)字信號(hào)。通常,在監(jiān)控方設(shè)置服務(wù)器以對(duì)得到的光干涉信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)光纖傳感振源的檢測(cè)。但是,這種系統(tǒng)所用的服務(wù)器通常使用盒式架構(gòu)。依靠網(wǎng)絡(luò)處理器的處理能力,把控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
      [0003]此技術(shù)硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,因?yàn)闄C(jī)箱面板卡面積小,很難提供較多的外部接口。其設(shè)備內(nèi)部也沒(méi)有足夠的空間,使其散熱性能低、抗惡劣環(huán)境能力差,不適合在大型而密集的機(jī)房部署。
      [0004]ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture)標(biāo)準(zhǔn)即先進(jìn)的電信計(jì)算平臺(tái),它脫胎于在電信、航天、工業(yè)控制、醫(yī)療器械、智能交通、軍事裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的新一代主流工業(yè)計(jì)算技術(shù)一CompactPCI標(biāo)準(zhǔn)。是為下一代融合通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供的一個(gè)高性價(jià)比的,基于模塊化結(jié)構(gòu)的、兼容的、并可擴(kuò)展的硬件構(gòu)架。ATCA是一種全開(kāi)放、可互操作的電信工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用了全新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這一新標(biāo)準(zhǔn)有助于電信設(shè)備制造商滿足運(yùn)營(yíng)商日益苛刻的要求。ATCA在背板結(jié)構(gòu)、散熱、可靠性以及開(kāi)放性方面有獨(dú)特的創(chuàng)新。因此,將光纖振動(dòng)傳感服務(wù)器基于ATCA進(jìn)行整合,從而使得搭建的服務(wù)器性能穩(wěn)定、且節(jié)省成本。
      實(shí)用新型內(nèi)容
      [0005]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,將光纖振動(dòng)傳感服務(wù)器基于ATCA進(jìn)行整合。
      [0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:基于高級(jí)通訊計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA平臺(tái)的機(jī)箱,包括背板以及設(shè)置于所述背板上的第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡、信號(hào)交換板卡和中央處理板卡的機(jī)箱插槽,所述背板包括連接所述機(jī)箱插槽的數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路;信號(hào)交換板卡,與所述信號(hào)交換板卡的機(jī)箱插槽連接,通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和所述控制交換線路進(jìn)行信號(hào)與指令的交互傳輸;第一光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第一接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述第一光處理板卡產(chǎn)生激光光源,并將所述激光光源進(jìn)行調(diào)制以及將經(jīng)過(guò)調(diào)制后的光源信號(hào)放大;第二光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第二接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接;所述第二光處理板卡獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理板卡放大的光源信號(hào),并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送到系統(tǒng)外部,以及將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào);信號(hào)處理板卡,與所述信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,采集所述第二光處理板卡產(chǎn)生的模擬信號(hào),并對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行分析以對(duì)振動(dòng)事件進(jìn)行識(shí)別和定位;以及中央處理板卡,與所述中央處理板卡的機(jī)箱插槽連接,獲取所述信號(hào)處理板卡識(shí)別和定位的振動(dòng)事件,并進(jìn)行相應(yīng)處理。
      [0007]其中,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器;所述激光器發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述調(diào)制器對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理,所述光纖放大器將經(jīng)過(guò)所述調(diào)制器處理的光源信號(hào)放大。
      [0008]其中,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述波分復(fù)用器接收所述第一光處理板卡輸出的光源信號(hào),所述拉曼放大器作用于所述波分復(fù)用器以放大所述光源信號(hào),并傳輸?shù)较到y(tǒng)外部;所述波分復(fù)用器還接收返回的光源信號(hào),所述第一光耦合器將所述波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束,所述光電探測(cè)器將所述兩束光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以及正交解調(diào)處理以輸出模擬信號(hào)。
      [0009]其中,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器,所述第一接口轉(zhuǎn)接板包括第一接口轉(zhuǎn)接子板與第二接口轉(zhuǎn)接子板;所述電源經(jīng)過(guò)第一電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述激光器供電,所述激光器通過(guò)所述第一接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源經(jīng)過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述調(diào)制器供電;所述電源經(jīng)過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光纖放大器供電,所述光纖放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述中央處理板卡通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路分別連接到所述第一、二接口轉(zhuǎn)接子板,以將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào),以控制所述激光器以及所述光纖放大器。
      [0010]其中,所述光纖放大器為摻鉺光纖放大器。
      [0011]其中,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述電源經(jīng)過(guò)第四電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述拉曼放大器供電,所述拉曼放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接板與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述中央處理板卡通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路連接到所述第二接口轉(zhuǎn)接板,將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào)以控制所述拉曼放大器;所述電源還經(jīng)過(guò)第五電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光電探測(cè)器供電。
      [0012]其中,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述信號(hào)處理板卡包括CPCI總線接口,所述CPCI總線接口通過(guò)第三接口轉(zhuǎn)接板將CPCI總線接口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,所述電源經(jīng)過(guò)第六電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換為所述信號(hào)處理板卡供電。
      [0013]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種基于ATCA的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,所述裝置包括:基于高級(jí)通訊計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA平臺(tái)的機(jī)箱,包括背板以及設(shè)置于所述背板上的第一光處理板卡和第二光處理板卡的機(jī)箱插槽,所述背板包括連接所述機(jī)箱插槽的數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路;第一光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第一接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述第一光處理板卡產(chǎn)生激光光源,并將所述激光光源進(jìn)行調(diào)制以及將經(jīng)過(guò)調(diào)制后的光源信號(hào)放大;以及第二光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第二接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接;所述第二光處理板卡獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理板卡放大的光源信號(hào),并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送到系統(tǒng)外部,以及將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
      [0014]其中,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器,所述第一接口轉(zhuǎn)接板包括第一接口轉(zhuǎn)接子板與第二接口轉(zhuǎn)接子板;所述電源經(jīng)過(guò)第一電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述激光器供電,所述激光器通過(guò)所述第一接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源經(jīng)過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述調(diào)制器供電;所述電源經(jīng)過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光纖放大器供電,所述光纖放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接。
      [0015]其中,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述電源經(jīng)過(guò)第四電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述拉曼放大器供電,所述拉曼放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接板與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源還經(jīng)過(guò)第五電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光電探測(cè)器供電。
      [0016]本實(shí)用新型的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本實(shí)用新型將信號(hào)交換板卡、第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡以及中央處理板卡設(shè)置在ATCA平臺(tái)內(nèi),并與ATCA平臺(tái)提供的機(jī)箱插槽對(duì)應(yīng)連接,其中,第一光處理板卡與第二光處理板卡能夠?qū)崿F(xiàn)光纖振動(dòng)檢測(cè)功能,并輸出相應(yīng)的模擬信號(hào);該信號(hào)處理板卡能夠通過(guò)ATCA平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)交換線路獲取該模擬信號(hào)進(jìn)行振動(dòng)事件的識(shí)別與定位,并由該中央處理板卡通過(guò)ATCA平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)交換線路獲取該信號(hào)處理板卡的識(shí)別與定位結(jié)果,以進(jìn)行相應(yīng)的處理。從而利用硬件在ATCA平臺(tái)中搭建檢測(cè)系統(tǒng),滿足了當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的需求,并節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署的資源和空間成本。

      【專(zhuān)利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式中一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0018]圖2是圖1所示的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的信號(hào)處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式中一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的第一光處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0020]圖4是圖3所示的第一光處理板卡中的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0021]圖5是圖3所示的第一光處理板卡中的調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0022]圖6是圖3所示的第一光處理板卡中的光纖放大器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0023]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施方式中一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的第二光處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖8是圖7所示的第二光處理板卡中的拉曼放大器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0025]圖9是圖7所示的第二光處理板卡中的光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0026]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施方式中一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的工作原理示意圖。
      [0027]元件標(biāo)號(hào):
      [0028]系統(tǒng)10
      [0029]機(jī)箱11
      [0030]背板110
      [0031]信號(hào)交換板卡 12
      [0032]第一光處理板卡13
      [0033]激光器130
      [0034]驅(qū)動(dòng)器131
      [0035]調(diào)制器132
      [0036]光纖放大器133
      [0037]第一接口轉(zhuǎn)接板134
      [0038]第一接口轉(zhuǎn)接子板1340
      [0039]第二接口轉(zhuǎn)接子板1341
      [0040]第一電源轉(zhuǎn)換電路135
      [0041]第二電源轉(zhuǎn)換電路136
      [0042]第三電源轉(zhuǎn)換電路137
      [0043]可調(diào)衰減器138
      [0044]盤(pán)纖盒139
      [0045]第二光處理板卡14
      [0046]第一光親合器140
      [0047]波分復(fù)用器141
      [0048]拉曼放大器142
      [0049]第二光親合器143
      [0050]光電探測(cè)器144
      [0051]第二接口轉(zhuǎn)接板145
      [0052]第四電源轉(zhuǎn)換電路146
      [0053]第五電源轉(zhuǎn)換電路147
      [0054]電源轉(zhuǎn)換子模塊1471、1472、1473
      [0055]盤(pán)纖盒148
      [0056]信號(hào)處理板卡15
      [0057]CPCI 總線接口150
      [0058]第三接口轉(zhuǎn)接板151
      [0059]第六電源轉(zhuǎn)換電路152
      [0060]中央處理板卡16

      【具體實(shí)施方式】
      [0061]請(qǐng)參閱圖1,為本實(shí)用新型實(shí)施方式中一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)10包括基于高級(jí)通訊計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA平臺(tái)的機(jī)箱11、信號(hào)交換板卡12、第一光處理板卡13、第二光處理板卡14、信號(hào)處理板卡15、中央處理板卡16、第一接口轉(zhuǎn)接板134以及第二接口轉(zhuǎn)接板145。
      [0062]該基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱11包括背板110以及設(shè)置于該背板110上的第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡、信號(hào)交換板卡和中央處理板卡的機(jī)箱插槽,該背板110包括連接機(jī)箱插槽的數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路。
      [0063]進(jìn)一步地,該機(jī)箱11還包括電源、風(fēng)扇。
      [0064]該信號(hào)交換板卡12與該信號(hào)交換板卡的機(jī)箱插槽連接,通過(guò)該數(shù)據(jù)交換線路和該控制交換線路進(jìn)行信號(hào)與指令的交互傳輸。
      [0065]該第一光處理板卡13通過(guò)該內(nèi)嵌的第一接口轉(zhuǎn)接板134將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與該第一光處理板卡的機(jī)箱插槽,該第一光處理板卡13產(chǎn)生激光光源,并將該激光光源進(jìn)行調(diào)制以及將經(jīng)過(guò)調(diào)制后的光源信號(hào)放大。
      [0066]該第二光處理板卡14通過(guò)該內(nèi)嵌的第二接口轉(zhuǎn)接板145將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與該第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接,該第二光處理板卡14獲取經(jīng)過(guò)該第一光處理板卡13放大的光源信號(hào),并對(duì)該光源信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送到系統(tǒng)10外部,以及將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
      [0067]該信號(hào)處理板卡15與該信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,采集該第二光處理板卡14產(chǎn)生的模擬信號(hào),并對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行分析以對(duì)振動(dòng)事件進(jìn)行識(shí)別和定位。
      [0068]該中央處理板卡16與該中央處理板卡的機(jī)箱插槽連接,獲取該信號(hào)處理板卡15識(shí)別和定位的振動(dòng)事件,并進(jìn)行相應(yīng)處理。
      [0069]該機(jī)箱11所提供的機(jī)箱插槽被劃分為ZONEl、ZONE2和ZONE3。
      [0070]請(qǐng)參閱圖2,為該基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的信號(hào)處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖。該信號(hào)處理板卡15包括CPCI總線接口 150,該CPCI總線接口 150通過(guò)該第三接口轉(zhuǎn)接板151與該信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)該第六電源轉(zhuǎn)換電路152的電壓轉(zhuǎn)換為該信號(hào)處理板卡15供電。其中,該第三接口轉(zhuǎn)接板151具有將CPCI總線接口 150轉(zhuǎn)換為與該信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽結(jié)構(gòu)匹配的網(wǎng)口的功能。
      [0071 ] 進(jìn)一步地,該信號(hào)處理板卡15還包括I路DA以及3路TTL,均與該機(jī)箱11的ZONE3連接。該信號(hào)處理板卡15的網(wǎng)口通過(guò)ZONE2轉(zhuǎn)接到ATCA背板上,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第六電源轉(zhuǎn)換電路152的電壓轉(zhuǎn)換為該信號(hào)處理板卡15供電,具體地,該第六電源轉(zhuǎn)換電路152將該機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為5V,為該信號(hào)處理板卡15供電。
      [0072]請(qǐng)參閱圖3,為該基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的第一光處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖。該第一光處理板卡13包括激光器130、驅(qū)動(dòng)器131、調(diào)制器132、光纖放大器133、可調(diào)衰減器138以及盤(pán)纖盒139。
      [0073]請(qǐng)同時(shí)參閱圖4,該第一接口轉(zhuǎn)接板134包括第一接口轉(zhuǎn)接子板1340以及第二接口轉(zhuǎn)接子板1341,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)第一電源轉(zhuǎn)換電路135的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)該激光器130供電,該激光器130通過(guò)該第一接口轉(zhuǎn)接子板1340與該第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接。具體地,該激光器130的網(wǎng)口通過(guò)ZONE2轉(zhuǎn)接到ATCA背板110上,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第一電源轉(zhuǎn)換電路135的電壓轉(zhuǎn)換為該激光器130供電。其中,該第一電源轉(zhuǎn)換電路135將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為5V,為該激光器130供電。該中央處理板卡16通過(guò)該數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路經(jīng)由Z0NE2連接到該第一接口轉(zhuǎn)接子板1340,以將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào),控制該激光器130發(fā)出激光。
      [0074]請(qǐng)同時(shí)參閱圖5,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)該第二電源轉(zhuǎn)換電路136的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)該調(diào)制器132供電。具體地,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第二電源轉(zhuǎn)換電路136的電壓轉(zhuǎn)換為該調(diào)制器132供電。其中,該第二電源轉(zhuǎn)換電路136將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為24V。
      [0075]請(qǐng)同時(shí)參閱圖6,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)該第三電源轉(zhuǎn)換電路137的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)該光纖放大器133供電,該光纖放大器133通過(guò)該第二接口轉(zhuǎn)接子板1341與該第一光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接。具體地,該光纖放大器133的網(wǎng)口通過(guò)Z0NE2轉(zhuǎn)接到ATCA背板110上,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第三電源轉(zhuǎn)換電路137的電壓轉(zhuǎn)換為該光纖放大器133供電。其中,該第三電源轉(zhuǎn)換電路137將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為5V。該中央處理板卡16通過(guò)該數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路經(jīng)由Z0NE2連接到該第二接口轉(zhuǎn)接子板1341,以將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào),控制該光纖放大器133工作。在本實(shí)施方式中,該光纖放大器133為摻鉺光纖放大器(EDFA)。
      [0076]請(qǐng)參閱圖7,為該基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的第二光處理板卡的結(jié)構(gòu)示意圖。該第二光處理板卡14包括第一光耦合器140、波分復(fù)用器141、拉曼放大器142、第二光耦合器143、光電探測(cè)器144以及盤(pán)纖盒148。其中,該第一光耦合器140與第二光耦合器141可以是分束器或者分光器。
      [0077]請(qǐng)同時(shí)參閱圖8,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)該第四電源轉(zhuǎn)換電路146的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)該拉曼放大器142供電,該拉曼放大器142通過(guò)該第二接口轉(zhuǎn)接板145與該第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接。具體地,該拉曼放大器142的網(wǎng)口通過(guò)Z0NE2轉(zhuǎn)接到ATCA背板110上,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第四電源轉(zhuǎn)換電路146的電壓轉(zhuǎn)換為該拉曼放大器142供電。其中,該第四電源轉(zhuǎn)換電路146將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為5V。該中央處理板卡16通過(guò)該數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路由Z0NE2連接到該第二接口轉(zhuǎn)接板145,以將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào),控制該拉曼放大器142工作。
      [0078]請(qǐng)同時(shí)參閱圖9,該機(jī)箱11的電源經(jīng)過(guò)該第五電源轉(zhuǎn)換電路147的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)該光電探測(cè)器144供電。具體地,該機(jī)箱11的電源通過(guò)ZONEl并經(jīng)由該第五電源轉(zhuǎn)換電路147為該光電探測(cè)器144供電,其中,該第五電源轉(zhuǎn)換電路147包括三個(gè)電源轉(zhuǎn)換子模塊1471、1472和1473,電源轉(zhuǎn)換子模塊1471將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為5V,電源轉(zhuǎn)換子模塊1472將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為-5V,電源轉(zhuǎn)換子模塊1473將機(jī)箱11的電源提供的電壓由-48V轉(zhuǎn)換為48V。
      [0079]請(qǐng)參閱圖10,為該基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的工作原理示意圖。該激光器130發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào),其中,該激光器130接收該信號(hào)處理板卡15發(fā)送的模擬信號(hào)以確保所發(fā)出的激光波長(zhǎng)固定不變。該激光器130發(fā)出的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸以輸送到該可調(diào)衰減器138,其中,該激光器130與該可調(diào)衰減器138之間的多余光纖纏繞在盤(pán)纖盒139中。該可調(diào)衰減器138衰減預(yù)定范圍內(nèi)的光源信號(hào),該驅(qū)動(dòng)器131接收該信號(hào)處理板卡15發(fā)出的TTL開(kāi)關(guān)電平信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該調(diào)制器132對(duì)經(jīng)過(guò)該可調(diào)衰減器138衰減后的光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理。同樣地,該調(diào)制器132發(fā)出的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸以輸送到該光纖放大器133,該調(diào)制器132與該光纖放大器133之間的多余光纖纏繞在盤(pán)纖盒139中。該光纖放大器133對(duì)經(jīng)過(guò)該調(diào)制器132處理的光源信號(hào)再次進(jìn)行放大,以放大該光源信號(hào)的功率從而提高信號(hào)傳輸距離。該經(jīng)過(guò)光纖放大器133放大的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸以輸送到該波分復(fù)用器141,并通過(guò)該波分復(fù)用器141傳輸?shù)较到y(tǒng)10外部。進(jìn)一步地,該拉曼放大器142作用于該波分復(fù)用器141以放大該光源信號(hào),并傳輸?shù)较到y(tǒng)10外部。傳輸?shù)较到y(tǒng)10外部的光源信號(hào)在發(fā)生振動(dòng)事件時(shí)會(huì)被振源物體反射并傳輸回系統(tǒng)10,該波分復(fù)用器141接收返回的光源信號(hào)。該第一光耦合器140將該波分復(fù)用器141接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束,該光電探測(cè)器144將該兩束光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與正交調(diào)解,從而輸出模擬信號(hào)。
      [0080]其中,該波分復(fù)用器141能夠通過(guò)同一根光纖將第一光耦合器140發(fā)出的子光源信號(hào)傳輸?shù)较到y(tǒng)外部,以及接收從系統(tǒng)外部返回的光源信號(hào)。該拉曼放大器142直接作用在該波分復(fù)用器141上,將經(jīng)過(guò)該波分復(fù)用器141的子光源信號(hào)進(jìn)行放大后再傳輸?shù)较到y(tǒng)外部,從而增加光源信號(hào)的傳輸距離,以相應(yīng)地增加檢測(cè)距離。
      [0081]在本實(shí)施方式中,該經(jīng)過(guò)光纖放大器133放大的光源信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸,并首先輸送到第二光親合器143,并由該第二光親合器143將該光纖放大器133放大的光源信號(hào)分劃分為第一束子光源信號(hào)和第二束子光源信號(hào)。該第二光處理板卡14上同時(shí)設(shè)置兩條光源信號(hào)處理電路,每條光源信號(hào)處理電路均由光波復(fù)用器141、第一光耦合器140以及光電探測(cè)器144組成。該第一束子光源信號(hào)與第二束子光源信號(hào)分別經(jīng)過(guò)兩條光源信號(hào)處理電路,并如上所述將光源信號(hào)傳輸?shù)较到y(tǒng)外部,以及接收返回至系統(tǒng)的光源信號(hào)并輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。
      [0082]本實(shí)用新型提供的一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)及光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,將信號(hào)交換板卡、第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡以及中央處理板卡設(shè)置在ATCA平臺(tái)內(nèi),并與ATCA平臺(tái)提供的機(jī)箱插槽對(duì)應(yīng)連接,其中,第一光處理板卡與第二光處理板卡能夠?qū)崿F(xiàn)光纖振動(dòng)檢測(cè)功能,并輸出相應(yīng)的模擬信號(hào);該信號(hào)處理板卡能夠通過(guò)ATCA平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)交換線路獲取該模擬信號(hào)進(jìn)行振動(dòng)事件的識(shí)別與定位,并由該中央處理板卡通過(guò)ATCA平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)交換線路獲取該信號(hào)處理板卡的識(shí)別與定位結(jié)果,以進(jìn)行相應(yīng)的處理。從而利用硬件在ATCA平臺(tái)中搭建檢測(cè)系統(tǒng),滿足了當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的需求,并節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署的資源和空間成本。
      [0083]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括: 基于高級(jí)通訊計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA平臺(tái)的機(jī)箱,包括背板以及設(shè)置于所述背板上的第一光處理板卡、第二光處理板卡、信號(hào)處理板卡、信號(hào)交換板卡和中央處理板卡的機(jī)箱插槽,所述背板包括連接所述機(jī)箱插槽的數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路; 信號(hào)交換板卡,與所述信號(hào)交換板卡的機(jī)箱插槽連接,通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和所述控制交換線路進(jìn)行信號(hào)與指令的交互傳輸; 第一光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第一接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述第一光處理板卡產(chǎn)生激光光源,并將所述激光光源進(jìn)行調(diào)制以及將經(jīng)過(guò)調(diào)制后的光源信號(hào)放大; 第二光處理板卡,通過(guò)內(nèi)嵌的第二接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接;所述第二光處理板卡獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理板卡放大的光源信號(hào),并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送到系統(tǒng)外部,以及將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào); 信號(hào)處理板卡,與所述信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,采集所述第二光處理板卡產(chǎn)生的模擬信號(hào),并對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行分析以對(duì)振動(dòng)事件進(jìn)行識(shí)別和定位;以及 中央處理板卡,與所述中央處理板卡的機(jī)箱插槽連接,獲取所述信號(hào)處理板卡識(shí)別和定位的振動(dòng)事件,并進(jìn)行相應(yīng)處理。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器;所述激光器發(fā)射激光以產(chǎn)生光源信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述調(diào)制器對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理,所述光纖放大器將經(jīng)過(guò)所述調(diào)制器處理的光源信號(hào)放大。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述波分復(fù)用器接收所述第一光處理板卡輸出的光源信號(hào),所述拉曼放大器作用于所述波分復(fù)用器以放大所述光源信號(hào),并傳輸?shù)较到y(tǒng)外部;所述波分復(fù)用器還接收返回的光源信號(hào),所述第一光耦合器將所述波分復(fù)用器接收到的返回的光源信號(hào)分為兩束,所述光電探測(cè)器將所述兩束光源信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以及正交解調(diào)處理以輸出模擬信號(hào)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器,所述第一接口轉(zhuǎn)接板包括第一接口轉(zhuǎn)接子板與第二接口轉(zhuǎn)接子板;所述電源經(jīng)過(guò)第一電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述激光器供電,所述激光器通過(guò)所述第一接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源經(jīng)過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述調(diào)制器供電;所述電源經(jīng)過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光纖放大器供電,所述光纖放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述中央處理板卡通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路分別連接到所述第一、二接口轉(zhuǎn)接子板,以將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào),以控制所述激光器以及所述光纖放大器。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述光纖放大器為摻鉺光纖放大器。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述電源經(jīng)過(guò)第四電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述拉曼放大器供電,所述拉曼放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接板與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述中央處理板卡通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路連接到所述第二接口轉(zhuǎn)接板,將網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào)以控制所述拉曼放大器;所述電源還經(jīng)過(guò)第五電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光電探測(cè)器供電。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng),其特征在于,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述信號(hào)處理板卡包括CPCI總線接口,所述CPCI總線接口通過(guò)第三接口轉(zhuǎn)接板將CPCI總線接口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述信號(hào)處理板卡的機(jī)箱插槽連接,所述電源經(jīng)過(guò)第六電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換為所述信號(hào)處理板卡供電。
      8.一種基于ATCA的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述裝置包括: 基于高級(jí)通訊計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA平臺(tái)的機(jī)箱,包括背板以及設(shè)置于所述背板上的第一光處理板卡和第二光處理板卡的機(jī)箱插槽,所述背板包括連接所述機(jī)箱插槽的數(shù)據(jù)交換線路和控制交換線路; 第一光處理板卡及第一接口轉(zhuǎn)接板,所述第一光處理板卡通過(guò)所述第一接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述第一光處理板卡產(chǎn)生激光光源,并將所述激光光源進(jìn)行調(diào)制以及將經(jīng)過(guò)調(diào)制后的光源信號(hào)放大;以及 第二光處理板卡,及第二接口轉(zhuǎn)接板,所述第二光處理板卡通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接板將串口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)口以與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽的連接;所述第二光處理板卡獲取經(jīng)過(guò)所述第一光處理板卡放大的光源信號(hào),并對(duì)所述光源信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送到系統(tǒng)外部,以及將返回的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第一光處理板卡包括激光器、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器與光纖放大器,所述第一接口轉(zhuǎn)接板包括第一接口轉(zhuǎn)接子板與第二接口轉(zhuǎn)接子板;所述電源經(jīng)過(guò)第一電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述激光器供電,所述激光器通過(guò)所述第一接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源經(jīng)過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述調(diào)制器供電;所述電源經(jīng)過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光纖放大器供電,所述光纖放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接子板與所述第一光處理板卡的機(jī)箱插槽連接。
      10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ATCA的光纖振動(dòng)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述基于ATCA平臺(tái)的機(jī)箱還包括電源,所述第二光處理板卡包括拉曼放大器、光電探測(cè)器、第一光耦合器以及波分復(fù)用器;所述電源經(jīng)過(guò)第四電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述拉曼放大器供電,所述拉曼放大器通過(guò)所述第二接口轉(zhuǎn)接板與所述第二光處理板卡的機(jī)箱插槽連接;所述電源還經(jīng)過(guò)第五電源轉(zhuǎn)換電路的電壓轉(zhuǎn)換對(duì)所述光電探測(cè)器供電。
      【文檔編號(hào)】G01H9/00GK204214541SQ201420587787
      【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
      【發(fā)明者】秦長(zhǎng)偉, 劉博宇, 曲洪權(quán) 申請(qǐng)人:深圳艾瑞斯通技術(shù)有限公司
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