一種用于海洋工程的光纖采集分析雙備份裝置的制作方法

本發明涉及的是一種海洋工程技術領域的裝置，具體說是一種用于海洋工程可進行雙備份的光纖采集分析裝置。

背景技術：

在實際工況下測量大型海上結構的局部應變是一個現實的需求。由于大型海上結構所處的環境通常是高濕、高鹽度、暴曬的，同時由于大型海上結構本身的震動等問題，致使一般在陸地上工作穩定的光纖采集分析裝置無法在大型海上結構上有效使用。通過實際使用發現，若直接將陸地上使用的光纖采集分析裝置安裝于大型海上結構之上，儀器在短時間內便會出現故障，導致測量數據誤差較大、測量結果不可用，甚至會造成儀器在短時間直接損壞等嚴重問題。

技術實現要素：

針對以上問題，本發明提供一種用于海洋工程的光纖采集分析雙備份裝置。該裝置中共有四臺光纖傳感分析儀，兩臺為工作位光纖傳感分析儀，互為熱備份；兩臺為備份位光纖傳感，作為冷備份。在工作位上的兩臺光纖傳感分析儀都有效運行時，工控機通過分析、比對兩臺光纖傳感分析儀輸出的信號，能有效提高最終測量數據的精度；在工作位上的光纖傳感分析儀有一臺故障時，與故障光纖傳感分析儀互為熱備份的另一臺光纖傳感分析儀能繼續工作，以保證測量工作的連續進行，同時工控機向接收端發出報警信號。在維修人員進行維修時，只需將工作位上故障的光纖傳感分析儀拆下，換上安放于備份位光纖傳感分析儀即可。

本發明是通過以下技術實現的：

一種用于海洋工程的光纖采集分析雙備份裝置，包括：光纖連接保護箱，分析儀集成保護箱。所述分析儀集成保護箱包括殼體和主箱體，殼體和主箱體通過螺釘連接，方便拆卸；主箱體底部兩側有凸出的肋板，肋板上有穿孔，可通過螺釘將分析儀集成保護箱固定。所述的分析儀集成保護箱主箱體內包括濾波器，電源，工控機，光路盒，光纖傳感分析儀。所述的分析儀集成保護箱殼體上包括輸入接口，輸出接口，指示燈。所述的分析儀集成保護箱用于集成和保護濾波器，電源，工控機，光路盒，光纖傳感分析儀，輸入接口，輸出接口，指示燈等設備和裝置，在使用時完全密封，防水防震(防護等級IP66，滿足船用設備要求)，以保護內部設備。所述的光纖連接保護箱包括輸出接口，與所述分析儀集成保護箱用光纖連接，兩者至多相距半米。

優選的，上述輸入接口包括但不限于：電源輸入接口，光纖輸入接口。所述的輸入接口為外部接口。所述的電源輸入接口位于分析儀集成保護箱殼體上，用于將外部輸入電源與安裝于分析儀集成保護箱的電源相連接。所述的光纖輸入接口位于分析儀集成保護箱殼體上，用于將外部光纖與光路盒相連。

優選的，上述輸出接口包括但不限于：光纖輸出接口，通訊輸出接口(網口、串口等)。所述光纖輸出接口，通訊輸出接口(網口、串口等)為外部接口。所述的光纖輸出接口位于光纖連接保護箱上，用于輸出光信號。所述的通訊輸出接口(網口、串口等)位于分析儀集成保護箱主箱體上，用于將工控機與外部設備相連，輸出信息。

優選的，上述電源固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，用于將輸入電壓和輸入電流轉換為其余設備的工作電壓和工作電流，并穩定電壓和電流。電源通過導線與其他設備和電源輸入口連在一起。

優選的，上述濾波器固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，用于穩定由光纖輸入接口輸入的光信號，以獲得由于形變引起的波長變化，并將穩定后的光信號傳輸給光路盒。

優選的，上述工控機固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，通過導線與光纖傳感分析儀和輸出接口相連，用于采集光纖傳感分析儀輸出信息，并對信息進行分析、儲存，最后輸出到其他設備。但所述的工控機功能不限于此。

優選的，上述光路盒固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，用于將輸入的光信號分為兩支，分別發送給兩個光纖傳感分析儀。光路盒通過光纖與光纖傳感分析儀和光纖輸入口相連接。

優選的，上述的光纖傳感器分析儀是四臺。其中兩臺光纖傳感分析儀安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，通過光纖與光路盒相連，并同時處于工作狀態(熱態)。另外兩臺僅安裝于分析儀集成保護箱主箱體內，處于未通電、未連接、非工作狀態(冷態)。

優選的，上述光纖連接保護箱與所述分析儀集成保護箱用光纖連接，兩者至多相距半米，用于保護光纖焊點，并將多路光纖收束為一條光纖，通過光纖輸出接口輸出光信號。

優選的，上述的指示燈安裝于分析儀集成保護箱主箱體上，包括但不限于通電指示燈，故障報警指示燈等。

本發明的工作原理是：將本裝置固定于大型海洋結構物之上，光柵將光信號通過光纖向所述光纖連接保護箱傳輸，多條光纖在光纖連接保護箱內收束為一條光纖。收束后的光纖通過所述光纖輸入接口與安裝于分析儀集成保護箱內的濾波器相連接。光信號在濾波器內經過穩定后發送給光路盒。光路盒將光信號分為兩支，分別傳輸給位于工作位的兩個光纖傳感分析儀。工作位上的兩臺光纖傳感分析儀以100Hz的頻率同時采集信號，并將所采集的信號數據發送給工控機。當工作位上的兩臺光纖傳感分析儀都有效運行時，工控機能分析兩臺光纖傳感分析儀發送的數據，并將處理后的數據以5Hz的頻率通過通訊輸出接口(網口、串口等)傳給接收端；當監測出現異常時(如應變傳感器載荷過大)，工控機將按需要以100Hz的頻率輸出數據，并向外接設備發送報警信號。若工作位上的任意一臺光纖傳感分析儀故障時，其對應的故障指示燈亮，并向工控機發送故障報警信號；另一臺與之互為熱備份的光纖傳感分析儀能繼續工作，保證測量工作的連續進行。維修時，維修人員用處于備份位的光纖傳感分析儀換下發生故障光纖傳感分析儀，同時報警燈滅，停止向工控機發送故障報警信號，處于備份位的另外一臺分析儀獨立完成冷備份。發生故障的光纖傳感分析儀將被檢查維修，故障修復后，及時放回備份位進行冷備份。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.該裝置可同時分析、比對兩臺光纖傳感分析儀輸出的信號，提高測量數據的可靠性。

2.該裝置結構簡單，集成化高，功能明確，在海上環境使用時能行之有效地降低故障概率。

3.該裝置當在工作位上的光纖傳感分析儀有一臺故障時，與故障光纖傳感分析儀互為熱備份的另一臺光纖傳感分析儀能繼續工作，以保證測量工作的連續進行。在維修人員進行維修時，只需將工作位上故障的光纖傳感分析儀拆下，換上安放于備份位光纖傳感分析儀即可，維修操作方便。

附圖說明

圖1為本發明為主箱體的俯視圖

圖2為本發明主視圖

圖3為本發明系統圖

具體實施方式

為了使本發明技術實現的措施、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

如圖1，圖2和圖3所示，一種用于海洋工程的光纖采集分析雙備份裝置，包括：光纖連接保護箱8，分析儀集成保護箱7A-7B。分析儀集成保護箱7A-7B包括分析儀集成保護箱主箱體7A，分析儀集成保護箱殼體7B。殼體7B和主箱體7A通過螺釘連接，方便拆卸，主箱體7A兩側有凸出的肋板，肋板上有穿孔，可通過螺釘分析儀集成保護箱7A-7B固定。主箱體7A包括濾波器3，電源4，工控機5，光路盒6，工作位光纖傳感分析儀1A，工作位光纖傳感分析儀1B，備份位光纖傳感分析儀2A，備份位光纖傳感分析儀2B；殼體7B包括電源輸入接口10，通訊輸出接口(網口、串口等)11，光纖輸入接口12，電源指示燈13。光纖連接保護箱8上包括光纖輸出接口9。

本實施例中，光纖連接保護箱8獨立安裝于分析儀集成保護箱7A-7B附近，兩者之間用光纖連接。

本實施例中，電源4固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A內，電源4通過導線與工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B、濾波器3、工控機5、光路盒6和電源輸入接口10連在一起，用于將輸入電壓和輸入電流轉換為工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B、濾波器3、工控機5、光路盒6的工作電壓和工作電流，并穩定電壓和電流。

本實施例中，光路盒6固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A內，用于將輸入的光信號分為兩支，分別發送工作位光纖傳感分析儀1A和工作位光纖傳感分析儀1B。光路盒6通過光纖與工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B和光纖輸入口12相連接。

本實施例中，電源指示燈13安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A上，用于指示設備是否通電，指示燈亮起時表示設備以通電。

實施例2：

如圖1，圖2和圖3所示，一種新型光纖解調雙備份采集分析裝置，包括：光纖連接保護箱8，分析儀集成保護箱7A-7B。分析儀集成保護箱7A-7B包括分析儀集成保護箱主箱體7A，分析儀集成保護箱殼體7B。殼體7B和主箱體7A通過螺釘連接，方便拆卸，主箱體7A兩側有凸出的肋板，肋板上有穿孔，可通過螺釘分析儀集成保護箱7A-7B固定。主箱體7A包括濾波器3，電源4，工控機5，光路盒6，工作位光纖傳感分析儀1A，工作位光纖傳感分析儀1B，備份位光纖傳感分析儀2A，備份位光纖傳感分析儀2B；殼體7B包括電源輸入接口10，通訊輸出接口(網口、串口等)11，光纖輸入接口12，電源指示燈13。光纖連接保護箱8上包括光纖輸出接口9。

本實施例中，光纖連接保護箱8獨立安裝于分析儀集成保護箱7A-7B附近，兩者之間用光纖連接。

本實施例中，電源4固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A內，電源4通過導線與工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B、濾波器3、工控機5、光路盒6和電源輸入接口10連在一起，用于將輸入電壓和輸入電流轉換為工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B、濾波器3、工控機5、光路盒6的工作電壓和工作電流，并穩定電壓和電流。

本實施例中，光路盒6固定安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A內，用于將輸入的光信號分為兩支，分別發送工作位光纖傳感分析儀1A和工作位光纖傳感分析儀1B。光路盒6通過光纖與工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B和光纖輸入口12相連接。

本實施例中，電源指示燈13安裝于分析儀集成保護箱主箱體7A上，用于指示設備是否通電，指示燈亮起時表示設備以通電。

本實施例中，將本裝置固定于大型海洋結構物之上，光柵將光信號通過光纖向光纖連接保護箱8傳輸，多條光纖在光纖連接保護箱8內收束為一條光纖。收束后的光纖通過所述光纖輸入接口12與安裝于分析儀集成保護箱內的濾波器3相連接。光信號在濾波器3內經過穩定后發送給光路盒6。光路盒6將光信號分為兩支，分別傳輸給工作位光纖傳感分析儀1A與工作位光纖傳感分析儀1B。工作位光纖傳感分析儀1A與工作位光纖傳感分析儀1B以100Hz的頻率同時采集信號，并將所采集的信號數據發送給工控機5；工作位光纖傳感分析儀1A與工作位光纖傳感分析儀1B都有效運行時，工控機5能分析、比對工作位光纖傳感分析儀1A、工作位光纖傳感分析儀1B發送的數據，并將處理后的數據以5Hz的頻率通過通訊輸出接口(網口、串口等)11傳給接收端；當工作位光纖傳感分析儀1A與工作位光纖傳感分析儀1B中有一臺故障時，另一臺光纖傳感分析儀1A/1B能繼續工作，保證測量工作的連續進行，同時工控機5向接收端發出報警信號。當監測出現異常時(如應變傳感器載荷過大)，工控機5將按需要以100Hz的頻率輸出數據。維修時，維修人員只需將工作位上故障的光纖傳感分析儀1A/1B拆下，換上安放于備份位光纖傳感分析儀2A/2B即可。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。