CN206440403U - 通信机房的光纤光栅测温*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通信机房的光纤光栅测温***，包括所述***包括宽带光源发射器、光纤、设置在所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器、及光纤光栅处理器，其中：所述宽带光源发射器用于向所述光纤发射宽带光源；所述光纤布拉格光栅传感器，适于安装在所述通信机房内的温度采集点，用于对所述光纤传播来的宽带光源进行反射；所述光纤光栅处理器用于根据所述光纤布拉格光栅传感器的反射光波的波长确定所述光纤布拉格光栅传感器所处位置的温度。本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***具有不存在检测盲区、实时性好、节约人力、减少或避免通信机房内机柜设备电磁干扰、准确度高等的优点。

Description

通信机房的光纤光栅测温***

技术领域

本实用新型涉及温度检测技术领域，尤其是涉及一种通信机房的光纤光栅测温***。

背景技术

通信机房内设备的安全是保障通信网络良好运行的基础，目前通信设备呈现高集中化、高功率密度化的发展趋势，单机柜功耗已达到20-30kW，导致很多机房出现了局部高温、甚至高温引起的设备宕机、业务中断等现象。

目前，通信机房内的测温技术一般有两种，一种是人工测温，一种是通过自动温度采集设备进行自动测温。其中的人工测温方式需要工作人员使用红外测温仪表定期进行人工测量，通信机房内测温点包括设备机柜、配电柜以及主要电缆通道。但是对于机柜内部隐蔽位置，仍存在维护人员无法通过外部测量手段获取设备关键点温度的问题，可见这种测温方式具有实时性差、对于隐蔽位置不易测量和耗费人力的缺点。其中的自动测温方式由于自动温度采集设备容易受到通信机房内机柜等设备的干扰，所以测量精度较低。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种通信机房的光纤光栅测温***，具有不存在检测盲区、实时性好、节约人力、减少或避免通信机房内机柜设备电磁干扰、准确度高等的优点。

本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***，所述***包括宽带光源发射器、光纤、设置在所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器、及光纤光栅处理器，其中：

所述宽带光源发射器用于向所述光纤发射宽带光源；

所述光纤布拉格光栅传感器，适于安装在所述通信机房内的温度采集点，用于对所述光纤传播来的宽带光源进行反射；

所述光纤光栅处理器用于根据所述光纤布拉格光栅传感器的反射光波的波长确定所述光纤布拉格光栅传感器所处位置的温度。

可选的，所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器的数目为多个，且各个光纤布拉格光栅传感器的光栅常数不同；所述光纤光栅处理器具体用于根据各个光纤布拉格光栅传感器的反射波长确定每一个光纤布拉格光栅传感器所在位置的温度。

可选的，设置有所述光纤布拉格光栅传感器的光纤的数目为多条，所述装置还包括光纤耦合器和光纤配线架，其中：

所述光纤耦合器，通过多芯光缆连接至所述宽带光源发射器和所述光纤光栅处理器，用于对所述宽带光源发射器发射的宽带光源分光至每一条光纤中及对各个光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分路后传输至所述光纤光栅处理器中；

所述光纤配线架，连接至各条光纤，并通过多芯光缆连接至所述光纤耦合器。

可选的，所述各条光纤包括适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤和/或适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤；其中：

适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个空调设备的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个配电柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个通信设备机柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于通信电缆管井的温度采集点处，适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于蓄电池的温度采集点处。

可选的，各条光纤适于设置在所述通信机房内对应区域的光纤槽道中。

可选的，所述装置还包括与所述光纤光栅处理器连接的温控服务器，用于获取所述光纤光栅处理器所确定的温度，并对所述温度进行存储、显示和统计。

可选的，适于设置在通信机房的通信设备机柜区域内的光纤上的至少一个光纤布拉格光栅传感器安装在通信机房内通信设备机柜的进风口处和至少一个光纤布拉格光栅传感器安装在通信机房内通信设备机柜的出风口处；

对应的，所述温控服务器还用于根据通信设备机柜的进风口处的温度和通信设备机柜的出风口处的温度，调节所述机柜的冷风送风量。

可选的，所述温控服务器还连接至通信机房的动环监控服务器，所述温控服务器还用于将所确定的温度发送至所述动环监控服务器，以使所述动环监控服务器显示所述温度和/或使所述动环监控服务器根据所述温度进行报警提示。

本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***，采用宽带光源发射器发射宽带光源，采用光纤布拉格光栅传感器对接收到的光源反射，利用光纤光栅处理器根据反射光波的波长及变化，确定光纤布拉格光栅传感器所在位置的温度。由于光纤布拉格光栅传感器的体积小，可以放置在通信机房内部的隐蔽或狭窄位置，因此对于这种位置也比较容易测量到，不存在测量盲区。而且，由于光纤光栅处理器仅针对光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分析即可得到温度变化，计算数据量小、反应速度快，当宽带光源发射器实时发射宽带光源，光纤布拉格光栅传感器就能实时的反射光波，因此实时性较好。还有，由于可以实现自动测量，因此具有节约人力的优点。另外，由于本实用新型提供的装置利用光纤传输数据可以有效解决通信机房内的信号干扰和数据丢失的问题，从而提高检测准确度。可见，本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***具有不存在检测盲区、实时性好、节约人力、减少或避免通信机房内机柜设备电磁干扰、准确度高等的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型一实施例中通信机房的光纤光栅测温***在通信机房内的布设示意图；

图2示出了本实用新型一实施例中通信机房的光纤光栅测温***在通信机房内的光纤布设示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本实用新型提供一种通信机房的光纤光栅测温***，可应用于通信机房内的温度测量工作。如图1所示，所述***包括宽带光源发射器、光纤、设置在所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器、及光纤光栅处理器，其中：

所述宽带光源发射器用于向所述光纤发射宽带光源；

所述光纤布拉格光栅传感器，适于安装在所述通信机房内的温度采集点，用于对所述光纤传播来的宽带光源进行反射；

所述光纤光栅处理器用于根据所述光纤布拉格光栅传感器的反射光波的波长确定所述光纤布拉格光栅传感器所处位置的温度。

可理解的是，光纤布拉格光栅传感器也可以称为FBG(Fiber Bragg Grating)光栅传感器，FBG光栅传感器的原理在于利用光纤材料的光敏性(光纤材料的热胀冷缩以及热光效应)测量FBG光栅传感器所在位置的温度。当FBG光栅传感器所在位置的温度发生变化时，FBG光栅传感器的反射光波的波长会发生变化，通过对反射光波的波长的分析，并可以得知FBG光栅传感器所在位置的温度，从而达到测温的目的。FBG光栅传感器作为基本元器件，具备耐腐蚀、体积小、重量轻、结构简单的特点。由于FBG光栅传感器具有体积小、耐腐蚀、重量轻这些特点，因此FBG光栅传感器可以贴近温度采集点设置，因此具有灵敏度高、精度高的特点(灵敏度可以达到0.02℃)以提高检测精度。图1中的S1-1、S1-2、S1-3……、SN-N均为FBG光栅传感器。

可理解的是，宽带光源是一种宽频段、低偏振度的高功率稳定光源，其波段范围非常广阔，可以达到350nm。

本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***，采用宽带光源发射器发射宽带光源，采用光纤布拉格光栅传感器对接收到的光源反射，利用光纤光栅处理器根据反射光波的波长及变化，确定光纤布拉格光栅传感器所在位置的温度。由于光纤布拉格光栅传感器的体积小，可以放置在通信机房内部的隐蔽或狭窄位置，因此对于这种位置也比较容易测量到，不存在测量盲区。而且，由于光纤光栅处理器仅针对光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分析即可得到温度变化，计算数据量小、反应速度快，当宽带光源发射器实时发射宽带光源，光纤布拉格光栅传感器就能实时的反射光波，因此实时性较好。还有，由于可以实现自动测量，因此具有节约人力的优点。另外，由于本实用新型提供的装置利用光纤传输数据可以有效解决通信机房内的信号干扰和数据丢失的问题，从而提高检测准确度。可见，本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***具有不存在检测盲区、实时性好、节约人力、减少或避免通信机房内机柜设备电磁干扰、准确度高等的优点。

在具体实施时，光纤上的光纤布拉格光栅传感器的数目可以为一个，也可以为多个，对此本实用新型不做限定，在实际应用时可以根据需要自行选择。举例来说，若某应用场景下(例如应用在通信机房内)有多个需要检测温度的设备或者设备中有多个需要检测温度的点，则可以在光纤上设置多个光纤布拉格光栅传感器，且各个光纤布拉格光栅传感器的光栅常数不同，所述光纤光栅处理器可以具体用于根据各个光纤布拉格光栅传感器的反射波长确定每一个光纤布拉格光栅传感器所在位置的温度。其中各个光纤布拉格光栅传感器的光栅常数不同，光纤光栅处理器可以以此来区分反射光波是哪一个光纤布拉格光栅传感器所反射回来的，进而进行分析得知对应光纤布拉格光栅传感器的所在位置的温度。参考图1，在图1中有多个通信设备机柜，而这些通信设备机柜上安装的各个光纤布拉格光栅传感器由一条光纤串联，光纤光栅处理器可以根据该条光纤上每一光纤布拉格光栅传感器的反射光波的波长确定所在位置的温度，即每一个通信设备机柜的温度采集点的温度。

在具体实施时，光纤的条数可以为一条，也可以为多条，对此本实用新型不做限定，在实际应用时可以根据需要自行选择。当光纤的数目为多条时，本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***中还可以包括光纤耦合器，该光纤耦合器可通过多芯光缆连接至所述宽带光源发射器和所述光纤光栅处理器，用于对所述宽带光源发射器发射的宽带光源分光至每一条光纤中及对各个光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分路后传输至所述光纤光栅处理器中。

可理解的是，光纤耦合器又称分歧器、连接器、适配器或法兰盘，是用于实现光信号分路/合路，光纤耦合器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对***造成的影响减到最小。在本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***中，光纤耦合器将宽带光源发射器发射的宽带光源分光至每一条光纤中，还对各个光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分路后传输至光纤光栅处理器，便于光纤光栅处理器针对每一个光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分析处理。

在具体实施时，在光纤设置有多条的情况下，本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***还可以包括光纤配线架(简称ODF)，所述光纤配线架连接至各条光纤，并通过多芯光缆连接至所述光纤耦合器。由于光纤配线架的一端连接的是各条光纤，另一端连接的是多芯光缆，因此光线配线架可以实现多芯光缆和各条光纤的分配与对接。

当将本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***应用于通信机房时，由于通信机房内有多种设备，而且每种设备有多台，也就是说需要检测温度的设备种类、数量都比较多，这时可以对各条光纤和光纤上的各个光纤布拉格光栅传感器进行分布式排布。举例来说，通信机房包括空调设备区域、配电柜区域、通信设备机柜区域、电缆井道区域等，可以在每一个区域内设置一条或者多条光纤，也就是说，所述各条光纤包括适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤和/或适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤。针对区域内的每一温度采集点，可以设置一个或多个光纤布拉格光栅传感器，也就是说，适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个空调设备的温度采集点处；适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个配电柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个通信设备机柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于通信电缆管井的温度采集点处，适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于蓄电池的温度采集点处。这里，将通信机房分为若干个功能区域，各功能区域采用至少一条光纤进行温度测量。通过多条光纤实现大型机房分布式温度测量，分布式***间互不干扰，有效提高***计算效率和网络安全性，从而实现对通信机房内空调、机柜、电缆槽道内温度点的分区域监测。

参考图1、2，在图1和2中的每一个区域内设置一条光纤，区域内的每一个温度采集点设置一个光纤布拉格光栅传感器。对于空调设备区域来说，温度采集点可以是空调送风口；对于通信设备机柜来说，温度采集点可以是机柜进风口、出风口，对于配电柜来说，温度采集点可以值配电柜内直流配电保险、交流引流排接头、出线电缆接头，还可以是其他温度采集点。由于本实用新型采用的光纤布拉格光栅传感器体积小，易安装，温度采集点可以选取比较隐蔽、空间比较狭窄的区域。同时，由于每个区域使用1个光纤串联20-30个机柜，多根光纤通过ODF汇聚后连接至光纤光栅处理器具备结构清晰，区域间互不干扰的特点。由于每一个区域内采用一条光纤，因此信号线比较少，易于布置，施工简单。图1中的S1、S2、S3……均为光纤布拉格光栅传感器。

在具体实施时，为了光纤线路布线方便，可以在每一个区域设置光纤槽道，将各条光纤设置在对应区域的光纤槽道中，以避免光纤杂乱，而且施工方便快捷。由于光纤布拉格光栅传感器具有体积小、耐腐蚀、重量轻的优点，因此可以设置在机房竖井、槽道等密闭空间内，有效监测机房竖井、槽道温度。

在具体实施时，本实用新型提供的通信机房的光纤光栅测温***还可以包括与所述光纤光栅处理器连接的温控服务器，用于获取所述光纤光栅处理器所确定的温度，并对所述温度进行存储、显示和/或统计。由于光纤光栅处理器仅仅是根据反射光波的波长确定温度，所以这里采用温控服务器对数据进行存储、显示和/或统计，便于对后续数据的调用、进行大数据分析等。

当然，温控服务器还可以用于数据查询，还可以根据温度对各设备的工作状态进行分析等。举例来说，在通信设备机柜的进风口处设置有至少一个光纤布拉格光栅传感器和在通信机房内通信设备机柜的出风口处有至少一个光纤布拉格光栅传感器的情况下，所述温控服务器还可以用于根据通信设备机柜的进风口处的温度和通信设备机柜的出风口处的温度，调节所述机柜的冷风送风量。这里，通过对机柜进风口和出风口温度的对比，便可得知机柜送风量是否满足设备散热需求，进而温度服务器可以通过控制机柜送风口的开合大小或送风风扇的转速大小来控制冷风送风量的大小，实现机柜温度调节的目的。

在具体实施时，温度服务器还可以连接至通信机房的动环监控服务器上，所述温控服务器还用于将所确定的温度发送至所述动环监控服务器，以使所述动环监控服务器显示所述温度和/或使所述动环监控服务器根据所述温度进行报警提示。具体的，温度服务器可以预留R485智能接口，以实现与动环监控服务器的连接，这样动环监控服务器可以对温度进行现场或后台显示，也可以以遥信的方式向调度自动化***发送超温报警、光纤中断、主机异常等报警提示信息，以便工作人员能够及时处理或调控。

举例来说，通信机房内电缆井道等封闭环境采用的光纤布放于电缆井道内，且该光纤上的各个FBG光栅传感器均匀敷设。当井道内电缆电流增大或短路时，会引起电缆温度上升，温控服务器通过动环监控服务器进行告警，提醒维护人员及时处理高温隐患。

在具体实施时，可以根据机柜测温点的远期需求采用光纤盘留方式在通信设备机柜或电缆槽道中预留FBG光栅传感器，后期根据温度采集点需求进行布设安装，也可以采用熔纤方式对温度采集点进行扩展，具有可扩展性强、施工简单的优点。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种通信机房的光纤光栅测温***，其特征在于，包括宽带光源发射器、光纤、设置在所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器、及光纤光栅处理器，其中：

所述宽带光源发射器用于向所述光纤发射宽带光源；

所述光纤布拉格光栅传感器，适于安装在所述通信机房内的温度采集点，用于对所述光纤传播来的宽带光源进行反射；

所述光纤光栅处理器用于根据所述光纤布拉格光栅传感器的反射光波的波长确定所述光纤布拉格光栅传感器所处位置的温度。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述光纤上的光纤布拉格光栅传感器的数目为多个，且各个光纤布拉格光栅传感器的光栅常数不同；所述光纤光栅处理器具体用于根据各个光纤布拉格光栅传感器的反射波长确定每一个光纤布拉格光栅传感器所在位置的温度。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，设置有所述光纤布拉格光栅传感器的光纤的数目为多条，所述***还包括光纤耦合器和光纤配线架，其中：

所述光纤耦合器，通过多芯光缆连接至所述宽带光源发射器和所述光纤光栅处理器，用于对所述宽带光源发射器发射的宽带光源分光至每一条光纤中及对各个光纤布拉格光栅传感器的反射光波进行分路后传输至所述光纤光栅处理器中；

所述光纤配线架，连接至各条光纤，并通过多芯光缆连接至所述光纤耦合器。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述各条光纤包括适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤、适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤和/或适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤；其中：

适于设置在通信机房的空调设备区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个空调设备的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的配电柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个配电柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的通信设备机柜区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于各个通信设备机柜的温度采集点处，适于设置在所述通信机房的电缆井道区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于通信电缆管井的温度采集点处，适于设置在所述通信机房内的蓄电池区域内的至少一条光纤上的光纤布拉格光栅传感器适于布设于蓄电池的温度采集点处。

5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，各条光纤适于设置在所述通信机房内对应区域的光纤槽道中。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括与所述光纤光栅处理器连接的温控服务器，用于获取所述光纤光栅处理器所确定的温度，并对所述温度进行存储、显示和统计。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，适于设置在通信机房的通信设备机柜区域内的光纤上的至少一个光纤布拉格光栅传感器安装在通信机房内通信设备机柜的进风口处和至少一个光纤布拉格光栅传感器安装在通信机房内通信设备机柜的出风口处；

对应的，所述温控服务器还用于根据通信设备机柜的进风口处的温度和通信设备机柜的出风口处的温度，调节所述机柜的冷风送风量。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述温控服务器还连接至通信机房的动环监控服务器，所述温控服务器还用于将所确定的温度发送至所述动环监控服务器，以使所述动环监控服务器显示所述温度和/或使所述动环监控服务器根据所述温度进行报警提示。