CN103267591B - 一种树型光纤温度传感器***及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种树型光纤温度传感器***，包括结构一致的四个测温光缆，每个测温光缆都包括一个光源、一个1×4光纤耦合器与四个光纤温度传感器；使用时，四个测温光缆轮流工作，四个光源轮流发光，每个光源驱动其对应的四个光纤温度传感器进行温度探测，得到的四个温度探测信号分别经过其对应的光电探测器进入中央处理器以进行信号识别，从而实现点式定位，有利于温度传感器地址的识别，且光源都为LED或LD光源。本设计不仅定位性能较强、能够杜绝电子元器件探测温度，而且分光或耦合的效果较强、信号的稳定性较强、传输距离较长。

Description

一种树型光纤温度传感器***及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种温度传感器***，尤其涉及一种树型光纤温度传感器***及其使用方法，具体适用于大范围温度监测，实现温度传感器的地址识别，从而提高处理效率。 

背景技术

传统温度传感器***所采用的温度传感器以电信号为工作基础，如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等，它们具有以下缺陷： 

①因为有电信号，在易燃易爆、电磁辐射强度大的场所存在安全隐患②电子元器件易老化，易受潮，进而误报甚至失灵③线型感温探测器火灾定位性能差，不能重复使用④维护成本高⑤报警动作温度范围宽，导致灵敏度低⑥线型光纤光栅感温火灾探测器使用成本和维护成本非常高，一般用户难以接受⑦必须和价格昂贵的火灾探测控制器（俗称主机）配合使用⑧必须有人值守。

中国专利授权公告号为CN202584343U，授权公告日为2012年12月5日的实用新型专利公开了一种智能烟雾探测器，包含中心控制器，所述中心控制器连接有烟雾信号处理模块、温度信号处理模块、无线发射模块、声光报警装置、灭火喷洒装置，所述烟雾信号处理模块连接有烟雾传感器，所述温度信号处理模块连接有温度传感器，所述无线发射模块与无线接收模块以无线的方式进行连接通信，无线接收模块连接有后台监控平台，后台监控平台连接有后台报警装置。虽然该实用新型能探测火灾的发生，并能提供远程监控和报警功能，但其仍旧具有以下缺陷： 

①无法对温度传感器作出地址识别，不能及时确定火灾发生点，处理效率较低；

②利用电信号进行温度探测，在易燃易爆、电磁辐射强度大的场所不适于安装，存在一定的安全隐患；电子元器件易老化，老化后易产生误报甚至失灵；

③无线信号传输在地下室、建筑物内的穿透能力、绕射能力很差，导致火灾信号传输中可能丢失，从而埋下隐患，且传输距离有限。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的采用电子元器件探测温度、无法对温度传感器作出地址识别、信号稳定性较弱的缺陷与问题，提供一种杜绝电子元器件探测温度、能对温度传感器作出地址识别、信号稳定性较强的树型光纤温度传感器***及其使用方法。 

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种树型光纤温度传感器***，包括温度传感器组件、信号处理器与中央处理器，所述信号处理器的一端与温度传感器组件相连接，另一端与中央处理器相连接； 

所述温度传感器组件包括一号测温光缆、二号测温光缆、三号测温光缆与四号测温光缆；

所述一号测温光缆包括A号光源、A一号光纤温度传感器、A二号光纤温度传感器、A三号光纤温度传感器与A四号光纤温度传感器；

所述二号测温光缆包括B号光源、B一号光纤温度传感器、B二号光纤温度传感器、B三号光纤温度传感器与B四号光纤温度传感器；

所述三号测温光缆包括C号光源、C一号光纤温度传感器、C二号光纤温度传感器、C三号光纤温度传感器与C四号光纤温度传感器；

所述四号测温光缆包括D号光源、D一号光纤温度传感器、D二号光纤温度传感器、D三号光纤温度传感器与D四号光纤温度传感器；

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源分别经对应的A一号光纤温度传感器、B一号光纤温度传感器、C一号光纤温度传感器、D一号光纤温度传感器后与一号光电探测器的一端相连接；

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源分别经对应的A二号光纤温度传感器、B二号光纤温度传感器、C二号光纤温度传感器、D二号光纤温度传感器后与二号光电探测器的一端相连接；

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源分别经对应的A三号光纤温度传感器、B三号光纤温度传感器、C三号光纤温度传感器、D三号光纤温度传感器后与三号光电探测器的一端相连接；

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源分别经对应的A四号光纤温度传感器、B四号光纤温度传感器、C四号光纤温度传感器、D四号光纤温度传感器后与四号光电探测器的一端相连接；

所述一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器的另一端都经信号处理器与中央处理器相连接。

所述A号光源经A号1×4光纤耦合器后与A一号光纤温度传感器、A二号光纤温度传感器、A三号光纤温度传感器、A四号光纤温度传感器相连接； 

所述B号光源经B号1×4光纤耦合器后与B一号光纤温度传感器、B二号光纤温度传感器、B三号光纤温度传感器、B四号光纤温度传感器相连接；

所述C号光源经C号1×4光纤耦合器后与C一号光纤温度传感器、C二号光纤温度传感器、C三号光纤温度传感器、C四号光纤温度传感器相连接；

所述D号光源经D号1×4光纤耦合器后与D一号光纤温度传感器、D二号光纤温度传感器、D三号光纤温度传感器、D四号光纤温度传感器相连接。

所述A一号光纤温度传感器、B一号光纤温度传感器、C一号光纤温度传感器、D一号光纤温度传感器经一号1×4光纤耦合器后与一号光电探测器的一端相连接； 

所述A二号光纤温度传感器、B二号光纤温度传感器、C二号光纤温度传感器、D二号光纤温度传感器经二号1×4光纤耦合器后与二号光电探测器的一端相连接；

所述A三号光纤温度传感器、B三号光纤温度传感器、C三号光纤温度传感器、D三号光纤温度传感器经三号1×4光纤耦合器后与三号光电探测器的一端相连接；

所述A四号光纤温度传感器、B四号光纤温度传感器、C四号光纤温度传感器、D四号光纤温度传感器经四号1×4光纤耦合器后与四号光电探测器的一端相连接。

所述一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器的另一端都依次经信号处理器、中央处理器后与485信号线或CAN总线相连接。 

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源都为LED或LD光源。 

一种上述树型光纤温度传感器***的使用方法，所述使用方法包括以下步骤： 

第一步：A号光源开启，B号光源、C号光源、D号光源关闭，一号测温光缆开始测温：A号光源发出的光先经过调制，再被均匀分成四束以分别进入A一号光纤温度传感器、A二号光纤温度传感器、A三号光纤温度传感器、A四号光纤温度传感器中，然后由A一号光纤温度传感器、A二号光纤温度传感器、A三号光纤温度传感器、A四号光纤温度传感器分别输出光信号进入对应的一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器以进行光电转换，光电转换后的信号再经信号处理器进入中央处理器以逐一进行处理，此时，中央处理器对A一号光纤温度传感器、A二号光纤温度传感器、A三号光纤温度传感器、A四号光纤温度传感器各自的地址实现定点监测； 

第二步：B号光源开启，A号光源、C号光源、D号光源关闭，一号测温光缆结束测温，二号测温光缆开始测温；C号光源开启，A号光源、B号光源、D号光源关闭，二号测温光缆结束测温，三号测温光缆开始测温；D号光源开启，A号光源、B号光源、C号光源关闭，三号测温光缆结束测温，四号测温光缆开始测温；A号光源开启，B号光源、C号光源、D号光源关闭，四号测温光缆结束测温，一号测温光缆开始测温，依次轮流进行；所述二号测温光缆、三号测温光缆、四号测温光缆的测温操作与一号测温光缆的测温操作相同。

所述A号光源、B号光源、C号光源、D号光源的发光间隔时间为800ms。 

所述光源经1×4光纤耦合器与光纤温度传感器相连接，所述光纤温度传感器经1×4光纤耦合器与光电探测器相连接，且光源、1×4光纤耦合器、光纤温度传感器、光电探测器之间都采用通信级光纤光缆连接。 

与现有技术相比，本发明的有益效果为： 

1、本发明一种树型光纤温度传感器***及其使用方法中一共包括四个测温光缆，每个测温光缆主要包括一个光源与四个光纤温度传感器，使用时，四个测温光缆中的光源轮流发光，每个光源分别驱动其对应的四个光纤温度传感器进行探测，该四个光纤温度传感器对应四个光电探测器，从而确保光电探测器传递到中央处理器的信号与每个光纤温度传感器一一对应，实现了点式定位，进而有利于传感器地址的识别，提高了定位性能，便于工作人员根据每个传感器的地址作出迅速反应。因此，本发明不仅定位性能较强，而且处理效率较高。

2、本发明一种树型光纤温度传感器***及其使用方法还采用了八个1×4光纤耦合器以作为光源与光纤温度传感器、光纤温度传感器与光电探测器之间的分光或耦合器件，不仅能够确保光在输入、输出光纤之间的均匀分配，即分光比尽量接近25%，一般在20%–30 %之间，而且***损耗小于3.5dB, 均匀性小于0.5dB，有利于减少光纤使用量，节省成本。因此，本发明不仅分光或耦合的效果较强，而且成本较低。 

3、本发明一种树型光纤温度传感器***及其使用方法中的温度传感器为光纤温度传感器，其上连接的是通信级光纤光缆，因而本设计不包括任何电子元器件，能够避免现有技术中电子元器件探测温度的缺点，本质非常安全，不易老化，不会出现因老化而引起误报或失灵的情况，特适用于易燃易爆、电磁辐射强度大的场所。因此，本发明能够杜绝电子元器件探测温度。 

4、本发明一种树型光纤温度传感器***采用十六个光纤温度传感器探测温度，应用于大范围的温度测量，中央处理器的输出端与485信号线或CAN总线相连接，不仅传输信号的稳定性强，而且便于***的扩展与连接，光纤温度传感器数目调整方便。因此，本发明不仅信号的稳定性较强、能够满足消防报警产品中对传输距离的需要，而且传输距离长、扩展方便、成本很低。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图中：一号测温光缆A、A号光源11、A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34、二号测温光缆B、B号光源12、B一号光纤温度传感器35、B二号光纤温度传感器36、B三号光纤温度传感器37、B四号光纤温度传感器38、三号测温光缆C、C号光源13、C一号光纤温度传感器39、C二号光纤温度传感器310、C三号光纤温度传感器311、C四号光纤温度传感器312、四号测温光缆D、D号光源14、D一号光纤温度传感器313、D二号光纤温度传感器314、D三号光纤温度传感器315、D四号光纤温度传感器316、A号1×4光纤耦合器21、B号1×4光纤耦合器22、C号1×4光纤耦合器23、D号1×4光纤耦合器24、一号1×4光纤耦合器25、二号1×4光纤耦合器26、三号1×4光纤耦合器27、四号1×4光纤耦合器28、一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54、信号处理器6、中央处理器7。 

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

参见图1，一种树型光纤温度传感器***，包括温度传感器组件、信号处理器6与中央处理器7，所述信号处理器6的一端与温度传感器组件相连接，另一端与中央处理器7相连接； 

所述温度传感器组件包括一号测温光缆A、二号测温光缆B、三号测温光缆C与四号测温光缆D；

所述一号测温光缆A包括A号光源11、A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33与A四号光纤温度传感器34；

所述二号测温光缆B包括B号光源12、B一号光纤温度传感器35、B二号光纤温度传感器36、B三号光纤温度传感器37与B四号光纤温度传感器38；

所述三号测温光缆C包括C号光源13、C一号光纤温度传感器39、C二号光纤温度传感器310、C三号光纤温度传感器311与C四号光纤温度传感器312；

所述四号测温光缆D包括D号光源14、D一号光纤温度传感器313、D二号光纤温度传感器314、D三号光纤温度传感器315与D四号光纤温度传感器316；

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14分别经对应的A一号光纤温度传感器31、B一号光纤温度传感器35、C一号光纤温度传感器39、D一号光纤温度传感器313后与一号光电探测器51的一端相连接；

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14分别经对应的A二号光纤温度传感器32、B二号光纤温度传感器36、C二号光纤温度传感器310、D二号光纤温度传感器314后与二号光电探测器52的一端相连接；

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14分别经对应的A三号光纤温度传感器33、B三号光纤温度传感器37、C三号光纤温度传感器311、D三号光纤温度传感器315后与三号光电探测器53的一端相连接；

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14分别经对应的A四号光纤温度传感器34、B四号光纤温度传感器38、C四号光纤温度传感器312、D四号光纤温度传感器316后与四号光电探测器54的一端相连接；

所述一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54的另一端都经信号处理器6与中央处理器7相连接。

所述A号光源11经A号1×4光纤耦合器21后与A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34相连接； 

所述B号光源12经B号1×4光纤耦合器22后与B一号光纤温度传感器35、B二号光纤温度传感器36、B三号光纤温度传感器37、B四号光纤温度传感器38相连接；

所述C号光源13经C号1×4光纤耦合器23后与C一号光纤温度传感器39、C二号光纤温度传感器310、C三号光纤温度传感器311、C四号光纤温度传感器312相连接；

所述D号光源14经D号1×4光纤耦合器24后与D一号光纤温度传感器313、D二号光纤温度传感器314、D三号光纤温度传感器315、D四号光纤温度传感器316相连接。

所述A一号光纤温度传感器31、B一号光纤温度传感器35、C一号光纤温度传感器39、D一号光纤温度传感器313经一号1×4光纤耦合器25后与一号光电探测器51的一端相连接； 

所述A二号光纤温度传感器32、B二号光纤温度传感器36、C二号光纤温度传感器310、D二号光纤温度传感器314经二号1×4光纤耦合器26后与二号光电探测器52的一端相连接；

所述A三号光纤温度传感器33、B三号光纤温度传感器37、C三号光纤温度传感器311、D三号光纤温度传感器315经三号1×4光纤耦合器27后与三号光电探测器53的一端相连接；

所述A四号光纤温度传感器34、B四号光纤温度传感器38、C四号光纤温度传感器312、D四号光纤温度传感器316经四号1×4光纤耦合器28后与四号光电探测器54的一端相连接。

所述一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54的另一端都依次经信号处理器6、中央处理器7后与485信号线或CAN总线相连接。 

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14都为LED或LD光源。 

一种上述树型光纤温度传感器***的使用方法，所述使用方法包括以下步骤： 

第一步：A号光源11开启，B号光源12、C号光源13、D号光源14关闭，一号测温光缆A开始测温：A号光源11发出的光先经过调制，再被均匀分成四束以分别进入A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34中，然后由A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34分别输出光信号进入对应的一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54以进行光电转换，光电转换后的信号再经信号处理器6进入中央处理器7以逐一进行处理，此时，中央处理器7对A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34各自的地址实现定点监测； 

第二步：B号光源12开启，A号光源11、C号光源13、D号光源14关闭，一号测温光缆A结束测温，二号测温光缆B开始测温；C号光源13开启，A号光源11、B号光源12、D号光源14关闭，二号测温光缆B结束测温，三号测温光缆C开始测温；D号光源14开启，A号光源11、B号光源12、C号光源13关闭，三号测温光缆C结束测温，四号测温光缆D开始测温；A号光源11开启，B号光源12、C号光源13、D号光源14关闭，四号测温光缆D结束测温，一号测温光缆A开始测温，依次轮流进行；所述二号测温光缆B、三号测温光缆C、四号测温光缆D的测温操作与一号测温光缆A的测温操作相同。

所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14的发光间隔时间为800ms。 

所述光源经1×4光纤耦合器与光纤温度传感器相连接，所述光纤温度传感器经1×4光纤耦合器与光电探测器相连接，且光源、1×4光纤耦合器、光纤温度传感器、光电探测器之间都采用通信级光纤光缆4连接。 

本发明的原理说明如下： 

传统温度传感器***所采用的温度传感器是以电信号为工作基础，如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等温度传感器。在强电磁干扰或易燃易爆的场合下，基于电信号测量的传统温度传感器便受到很大的限制且电子元器件易老化，受潮，容易产生误报甚至失灵。

本发明不仅可在一个平面上分别监控多达十六个位置点的温度，而且可根据应用场所大小同时安装多套本***，实现全方位的温度测量，无死角，并且具有成本低、功能多和可靠性高的特点。总体具有以下优点： 

①温度探测和信号传输都采用光纤，本质安全；

②温度探头没有电子元器件，解决了电子元器件因潮湿和老化导致的误报与失灵问题；

③光纤温度传感器结构简单、体积小、质量轻使得本***的安装、生产、维护方便，维护成本低；

④响应时间短，灵敏度高，可重复使用，不惧污染，耐酸碱；

⑤采温点多，十六个光纤温度传感器分别工作，探测不同位置点的温度；

⑥光纤温度传感器数量可随机调整，据需要增加或减少***光纤温度传感器数目；

⑦采用485信号线或者CAN数字信号输出，方便***的扩展与连接；

⑧点式定位，工作人员可以根据每个传感器的地址迅速作出反应；

⑨采用1×4分光、合光技术，节省了光纤和成本，而且有利于光纤式温度传感器地址的识别；

⑩可智能识别光纤断裂位置。

此外，本发明包括四个测温光缆（每个测温光缆中包括四个光纤温度传感器）、四个光电探测器与八个1×4光纤耦合器，每个光源通过一个1×4光纤耦合器与其对应的四个光纤温度传感器相连接，四个测温光缆中各有一个光纤温度传感器通过同一个1×4光纤耦合器与其对应的光电探测器相连接，但这只是本发明的最佳设计，并不意味本发明所采用的零部件数量只限定于此。由本发明可见，测温光缆的数量（光源的数量）、每个测温光缆中光纤温度传感器的数量、光纤耦合器的数量（特指光纤温度传感器与光电探测器之间的光纤耦合器）、光电探测器的数量都与光纤耦合器的分光或合光数量相同，起码也是正比关系，因而，如果测温光缆的数量少于4根，则每个测温光缆包括的光纤温度传感器的数量、光纤耦合器的数量（特指光纤温度传感器与光电探测器之间的光纤耦合器）、光电探测器的数量、光纤耦合器分光或合光的数量都会相应减少，同理，若测温光缆的数量多于4根，则每个测温光缆包括的光纤温度传感器的数量、光纤耦合器的数量（特指光纤温度传感器与光电探测器之间的光纤耦合器）、光电探测器的数量、光纤耦合器分光或合光的数量都会相应增多。 

实施例1： 

一种树型光纤温度传感器***，包括一号测温光缆A、二号测温光缆B、三号测温光缆C、四号测温光缆D、信号处理器6与中央处理器7，所述一号测温光缆A包括A号光源11、A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33与A四号光纤温度传感器34；所述二号测温光缆B包括B号光源12、B一号光纤温度传感器35、B二号光纤温度传感器36、B三号光纤温度传感器37与B四号光纤温度传感器38；所述三号测温光缆C包括C号光源13、C一号光纤温度传感器39、C二号光纤温度传感器310、C三号光纤温度传感器311与C四号光纤温度传感器312；所述四号测温光缆D包括D号光源14、D一号光纤温度传感器313、D二号光纤温度传感器314、D三号光纤温度传感器315与D四号光纤温度传感器316；所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14都为LED或LD光源；

所述A号光源11经A号1×4光纤耦合器21后与A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34相连接；所述B号光源12经B号1×4光纤耦合器22后与B一号光纤温度传感器35、B二号光纤温度传感器36、B三号光纤温度传感器37、B四号光纤温度传感器38相连接；所述C号光源13经C号1×4光纤耦合器23后与C一号光纤温度传感器39、C二号光纤温度传感器310、C三号光纤温度传感器311、C四号光纤温度传感器312相连接；所述D号光源14经D号1×4光纤耦合器24后与D一号光纤温度传感器313、D二号光纤温度传感器314、D三号光纤温度传感器315、D四号光纤温度传感器316相连接；

所述A一号光纤温度传感器31、B一号光纤温度传感器35、C一号光纤温度传感器39、D一号光纤温度传感器313经一号1×4光纤耦合器25后与一号光电探测器51的一端相连接；所述A二号光纤温度传感器32、B二号光纤温度传感器36、C二号光纤温度传感器310、D二号光纤温度传感器314经二号1×4光纤耦合器26后与二号光电探测器52的一端相连接；所述A三号光纤温度传感器33、B三号光纤温度传感器37、C三号光纤温度传感器311、D三号光纤温度传感器315经三号1×4光纤耦合器27后与三号光电探测器53的一端相连接；所述A四号光纤温度传感器34、B四号光纤温度传感器38、C四号光纤温度传感器312、D四号光纤温度传感器316经四号1×4光纤耦合器28后与四号光电探测器54的一端相连接；

所述一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54的另一端都依次经信号处理器6、中央处理器7后与485信号线或CAN总线相连接；所述光源、1×4光纤耦合器、光纤温度传感器、光电探测器之间都采用通信级光纤光缆4连接。

一种上述树型光纤温度传感器***的使用方法，包括以下步骤： 

第一步：A号光源11开启，B号光源12、C号光源13、D号光源14关闭，一号测温光缆A开始测温：A号光源11发出的光先经过调制，再被均匀分成四束以分别进入A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34中，然后由A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34分别输出光信号进入对应的一号光电探测器51、二号光电探测器52、三号光电探测器53、四号光电探测器54以进行光电转换，光电转换后的信号再经信号处理器6进入中央处理器7以逐一进行处理，此时，中央处理器7对A一号光纤温度传感器31、A二号光纤温度传感器32、A三号光纤温度传感器33、A四号光纤温度传感器34各自的地址实现定点监测； 

第二步：B号光源12开启，A号光源11、C号光源13、D号光源14关闭，一号测温光缆A结束测温，二号测温光缆B开始测温；C号光源13开启，A号光源11、B号光源12、D号光源14关闭，二号测温光缆B结束测温，三号测温光缆C开始测温；D号光源14开启，A号光源11、B号光源12、C号光源13关闭，三号测温光缆C结束测温，四号测温光缆D开始测温；A号光源11开启，B号光源12、C号光源13、D号光源14关闭，四号测温光缆D结束测温，一号测温光缆A开始测温，依次轮流进行；所述二号测温光缆B、三号测温光缆C、四号测温光缆D的测温操作与一号测温光缆A的测温操作相同；所述A号光源11、B号光源12、C号光源13、D号光源14的发光间隔时间一般为800ms。

综上可知，一号测温光缆A包括的四个温度探测点所对应的一号光纤温度传感器31、二号光纤温度传感器32、三号光纤温度传感器33、四号光纤温度传感器34探测到的温度信号是相互独立、互不干扰的，能够进行精确的地址识别，从而实现定点监测，推而广之，一号测温光缆A、二号测温光缆B、三号测温光缆C、四号测温光缆D内所包括的一共十六个光纤温度传感器所探测到的温度信号都是相互独立、互不干扰的，都能进行精确的地址识别，从而共同完成对不同位置点的温度监测。 

本发明一种树型光纤温度传感器***的具体应用情况如下： 

1，应用于粮仓、烟草、煤炭的温度监控***。由于粮食、烟草、煤炭多, 体积大, 它们堆积体积大，温度易升高导致事故发生，且不同位置的温度不一样, 必须进行多点测量。该***结构简单、易于扩展、采温点数可根据需要调整。一个光纤温度传感器***可同时监测十六个位置点的温度，最大限度地节约了多点测量成本。采用485或者CAN数字信号输出，与外路设备连接方便，便于***性能的扩展。

2，应用于食品、化工等其他类型仓库。这些场所常年堆放易燃、易爆货物，现有的测温***安装在仓库内存在电路和电子元器短路、老化带来的隐患。该***采用光纤技术进行温度测量和信号传输，避免使用电路和电子元器件，本质安全，非常适合这类场所的温度监控。 

Claims (8)

1.一种树型光纤温度传感器***，包括温度传感器组件、信号处理器（6）与中央处理器（7），所述信号处理器（6）的一端与温度传感器组件相连接，另一端与中央处理器（7）相连接，其特征在于：

所述温度传感器组件包括一号测温光缆（A）、二号测温光缆（B）、三号测温光缆（C）与四号测温光缆（D）；

所述一号测温光缆（A）包括A号光源（11）、A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）与A四号光纤温度传感器（34）；

所述二号测温光缆（B）包括B号光源（12）、B一号光纤温度传感器（35）、B二号光纤温度传感器（36）、B三号光纤温度传感器（37）与B四号光纤温度传感器（38）；

所述三号测温光缆（C）包括C号光源（13）、C一号光纤温度传感器（39）、C二号光纤温度传感器（310）、C三号光纤温度传感器（311）与C四号光纤温度传感器（312）；

所述四号测温光缆（D）包括D号光源（14）、D一号光纤温度传感器（313）、D二号光纤温度传感器（314）、D三号光纤温度传感器（315）与D四号光纤温度传感器（316）；

所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）分别经对应的A一号光纤温度传感器（31）、B一号光纤温度传感器（35）、C一号光纤温度传感器（39）、D一号光纤温度传感器（313）后与一号光电探测器（51）的一端相连接；

所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）分别经对应的A二号光纤温度传感器（32）、B二号光纤温度传感器（36）、C二号光纤温度传感器（310）、D二号光纤温度传感器（314）后与二号光电探测器（52）的一端相连接；

所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）分别经对应的A三号光纤温度传感器（33）、B三号光纤温度传感器（37）、C三号光纤温度传感器（311）、D三号光纤温度传感器（315）后与三号光电探测器（53）的一端相连接；

所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）分别经对应的A四号光纤温度传感器（34）、B四号光纤温度传感器（38）、C四号光纤温度传感器（312）、D四号光纤温度传感器（316）后与四号光电探测器（54）的一端相连接；

所述一号光电探测器（51）、二号光电探测器（52）、三号光电探测器（53）、四号光电探测器（54）的另一端都经信号处理器（6）与中央处理器（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种树型光纤温度传感器***，其特征在于：

所述A号光源（11）经A号1×4光纤耦合器（21）后与A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）、A四号光纤温度传感器（34）相连接；

所述B号光源（12）经B号1×4光纤耦合器（22）后与B一号光纤温度传感器（35）、B二号光纤温度传感器（36）、B三号光纤温度传感器（37）、B四号光纤温度传感器（38）相连接；

所述C号光源（13）经C号1×4光纤耦合器（23）后与C一号光纤温度传感器（39）、C二号光纤温度传感器（310）、C三号光纤温度传感器（311）、C四号光纤温度传感器（312）相连接；

所述D号光源（14）经D号1×4光纤耦合器（24）后与D一号光纤温度传感器（313）、D二号光纤温度传感器（314）、D三号光纤温度传感器（315）、D四号光纤温度传感器（316）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种树型光纤温度传感器***，其特征在于：

所述A一号光纤温度传感器（31）、B一号光纤温度传感器（35）、C一号光纤温度传感器（39）、D一号光纤温度传感器（313）经一号1×4光纤耦合器（25）后与一号光电探测器（51）的一端相连接；

所述A二号光纤温度传感器（32）、B二号光纤温度传感器（36）、C二号光纤温度传感器（310）、D二号光纤温度传感器（314）经二号1×4光纤耦合器（26）后与二号光电探测器（52）的一端相连接；

所述A三号光纤温度传感器（33）、B三号光纤温度传感器（37）、C三号光纤温度传感器（311）、D三号光纤温度传感器（315）经三号1×4光纤耦合器（27）后与三号光电探测器（53）的一端相连接；

所述A四号光纤温度传感器（34）、B四号光纤温度传感器（38）、C四号光纤温度传感器（312）、D四号光纤温度传感器（316）经四号1×4光纤耦合器（28）后与四号光电探测器（54）的一端相连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种树型光纤温度传感器***，其特征在于：所述一号光电探测器（51）、二号光电探测器（52）、三号光电探测器（53）、四号光电探测器（54）的另一端都依次经信号处理器（6）、中央处理器（7）后与485信号线或CAN总线相连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种树型光纤温度传感器***，其特征在于：所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）都为LED或LD光源。

6.一种权利要求1所述的树型光纤温度传感器***的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：

第一步：A号光源（11）开启，B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）关闭，一号测温光缆（A）开始测温：A号光源（11）发出的光先经过调制，再被均匀分成四束以分别进入A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）、A四号光纤温度传感器（34）中，然后由A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）、A四号光纤温度传感器（34）分别输出光信号进入对应的一号光电探测器（51）、二号光电探测器（52）、三号光电探测器（53）、四号光电探测器（54）以进行光电转换，光电转换后的信号再经信号处理器（6）进入中央处理器（7）以逐一进行处理，此时，中央处理器（7）对A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）、A四号光纤温度传感器（34）各自的地址实现定点监测； 

第二步：B号光源（12）开启，A号光源（11）、C号光源（13）、D号光源（14）关闭，一号测温光缆（A）结束测温，二号测温光缆（B）开始测温；C号光源（13）开启，A号光源（11）、B号光源（12）、D号光源（14）关闭，二号测温光缆（B）结束测温，三号测温光缆（C）开始测温；D号光源（14）开启，A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）关闭，三号测温光缆（C）结束测温，四号测温光缆（D）开始测温；A号光源（11）开启，B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）关闭，四号测温光缆（D）结束测温，一号测温光缆（A）开始测温，依次轮流进行；所述二号测温光缆（B）、三号测温光缆（C）、四号测温光缆（D）的测温操作与一号测温光缆（A）的测温操作相同。

7.根据权利要求6所述的一种树型光纤温度传感器***的使用方法，其特征在于：所述A号光源（11）、B号光源（12）、C号光源（13）、D号光源（14）的发光间隔时间为800ms。

8.根据权利要求6所述的一种树型光纤温度传感器***的使用方法，其特征在于：

所述A号光源（11）经通信级光纤光缆（4）、A号1×4光纤耦合器（21）、通信级光纤光缆（4）后与A一号光纤温度传感器（31）、A二号光纤温度传感器（32）、A三号光纤温度传感器（33）、A四号光纤温度传感器（34）相连接；

所述B号光源（12）经通信级光纤光缆（4）、B号1×4光纤耦合器（22）、通信级光纤光缆（4）后与B一号光纤温度传感器（35）、B二号光纤温度传感器（36）、B三号光纤温度传感器（37）、B四号光纤温度传感器（38）相连接；

所述C号光源（13）经通信级光纤光缆（4）、C号1×4光纤耦合器（23）、通信级光纤光缆（4）后与C一号光纤温度传感器（39）、C二号光纤温度传感器（310）、C三号光纤温度传感器（311）、C四号光纤温度传感器（312）相连接；

所述D号光源（14）经通信级光纤光缆（4）、D号1×4光纤耦合器（24）、通信级光纤光缆（4）后与D一号光纤温度传感器（313）、D二号光纤温度传感器（314）、D三号光纤温度传感器（315）、D四号光纤温度传感器（316）相连接；

所述A一号光纤温度传感器（31）、B一号光纤温度传感器（35）、C一号光纤温度传感器（39）、D一号光纤温度传感器（313）经通信级光纤光缆（4）、一号1×4光纤耦合器（25）、通信级光纤光缆（4）后与一号光电探测器（51）的一端相连接；

所述A二号光纤温度传感器（32）、B二号光纤温度传感器（36）、C二号光纤温度传感器（310）、D二号光纤温度传感器（314）经通信级光纤光缆（4）、二号1×4光纤耦合器（26）、通信级光纤光缆（4）后与二号光电探测器（52）的一端相连接；

所述A三号光纤温度传感器（33）、B三号光纤温度传感器（37）、C三号光纤温度传感器（311）、D三号光纤温度传感器（315）经通信级光纤光缆（4）、三号1×4光纤耦合器（27）、通信级光纤光缆（4）后与三号光电探测器（53）的一端相连接；

所述A四号光纤温度传感器（34）、B四号光纤温度传感器（38）、C四号光纤温度传感器（312）、D四号光纤温度传感器（316）经通信级光纤光缆（4）、四号1×4光纤耦合器（28）、通信级光纤光缆（4）后与四号光电探测器（54）的一端相连接。