通信機房的光纖光柵測溫系統的制作方法

本實用新型涉及溫度檢測技術領域，尤其是涉及一種通信機房的光纖光柵測溫系統。

背景技術：

通信機房內設備的安全是保障通信網絡良好運行的基礎，目前通信設備呈現高集中化、高功率密度化的發展趨勢，單機柜功耗已達到20-30kW，導致很多機房出現了局部高溫、甚至高溫引起的設備宕機、業務中斷等現象。

目前，通信機房內的測溫技術一般有兩種，一種是人工測溫，一種是通過自動溫度采集設備進行自動測溫。其中的人工測溫方式需要工作人員使用紅外測溫儀表定期進行人工測量，通信機房內測溫點包括設備機柜、配電柜以及主要電纜通道。但是對于機柜內部隱蔽位置，仍存在維護人員無法通過外部測量手段獲取設備關鍵點溫度的問題，可見這種測溫方式具有實時性差、對于隱蔽位置不易測量和耗費人力的缺點。其中的自動測溫方式由于自動溫度采集設備容易受到通信機房內機柜等設備的干擾，所以測量精度較低。

技術實現要素：

針對以上缺陷，本實用新型提供一種通信機房的光纖光柵測溫系統，具有不存在檢測盲區、實時性好、節約人力、減少或避免通信機房內機柜設備電磁干擾、準確度高等的優點。

本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統，所述系統包括寬帶光源發射器、光纖、設置在所述光纖上的光纖布拉格光柵傳感器、及光纖光柵處理器，其中：

所述寬帶光源發射器用于向所述光纖發射寬帶光源；

所述光纖布拉格光柵傳感器，適于安裝在所述通信機房內的溫度采集點，用于對所述光纖傳播來的寬帶光源進行反射；

所述光纖光柵處理器用于根據所述光纖布拉格光柵傳感器的反射光波的波長確定所述光纖布拉格光柵傳感器所處位置的溫度。

可選的，所述光纖上的光纖布拉格光柵傳感器的數目為多個，且各個光纖布拉格光柵傳感器的光柵常數不同；所述光纖光柵處理器具體用于根據各個光纖布拉格光柵傳感器的反射波長確定每一個光纖布拉格光柵傳感器所在位置的溫度。

可選的，設置有所述光纖布拉格光柵傳感器的光纖的數目為多條，所述裝置還包括光纖耦合器和光纖配線架，其中：

所述光纖耦合器，通過多芯光纜連接至所述寬帶光源發射器和所述光纖光柵處理器，用于對所述寬帶光源發射器發射的寬帶光源分光至每一條光纖中及對各個光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分路后傳輸至所述光纖光柵處理器中；

所述光纖配線架，連接至各條光纖，并通過多芯光纜連接至所述光纖耦合器。

可選的，所述各條光纖包括適于設置在通信機房的空調設備區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的配電柜區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的通信設備機柜區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的電纜井道區域內的至少一條光纖和/或適于設置在所述通信機房內的蓄電池區域內的至少一條光纖；其中：

適于設置在通信機房的空調設備區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個空調設備的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房的配電柜區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個配電柜的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房的通信設備機柜區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個通信設備機柜的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房的電纜井道區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于通信電纜管井的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房內的蓄電池區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于蓄電池的溫度采集點處。

可選的，各條光纖適于設置在所述通信機房內對應區域的光纖槽道中。

可選的，所述裝置還包括與所述光纖光柵處理器連接的溫控服務器，用于獲取所述光纖光柵處理器所確定的溫度，并對所述溫度進行存儲、顯示和統計。

可選的，適于設置在通信機房的通信設備機柜區域內的光纖上的至少一個光纖布拉格光柵傳感器安裝在通信機房內通信設備機柜的進風口處和至少一個光纖布拉格光柵傳感器安裝在通信機房內通信設備機柜的出風口處；

對應的，所述溫控服務器還用于根據通信設備機柜的進風口處的溫度和通信設備機柜的出風口處的溫度，調節所述機柜的冷風送風量。

可選的，所述溫控服務器還連接至通信機房的動環監控服務器，所述溫控服務器還用于將所確定的溫度發送至所述動環監控服務器，以使所述動環監控服務器顯示所述溫度和/或使所述動環監控服務器根據所述溫度進行報警提示。

本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統，采用寬帶光源發射器發射寬帶光源，采用光纖布拉格光柵傳感器對接收到的光源反射，利用光纖光柵處理器根據反射光波的波長及變化，確定光纖布拉格光柵傳感器所在位置的溫度。由于光纖布拉格光柵傳感器的體積小，可以放置在通信機房內部的隱蔽或狹窄位置，因此對于這種位置也比較容易測量到，不存在測量盲區。而且，由于光纖光柵處理器僅針對光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分析即可得到溫度變化，計算數據量小、反應速度快，當寬帶光源發射器實時發射寬帶光源，光纖布拉格光柵傳感器就能實時的反射光波，因此實時性較好。還有，由于可以實現自動測量，因此具有節約人力的優點。另外，由于本實用新型提供的裝置利用光纖傳輸數據可以有效解決通信機房內的信號干擾和數據丟失的問題，從而提高檢測準確度。可見，本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統具有不存在檢測盲區、實時性好、節約人力、減少或避免通信機房內機柜設備電磁干擾、準確度高等的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本實用新型一實施例中通信機房的光纖光柵測溫系統在通信機房內的布設示意圖；

圖2示出了本實用新型一實施例中通信機房的光纖光柵測溫系統在通信機房內的光纖布設示意圖。

具體實施方式

下面將結合本公開實施例中的附圖，對本公開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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本公開中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本公開保護的范圍。

本實用新型提供一種通信機房的光纖光柵測溫系統，可應用于通信機房內的溫度測量工作。如圖1所示，所述系統包括寬帶光源發射器、光纖、設置在所述光纖上的光纖布拉格光柵傳感器、及光纖光柵處理器，其中：

所述寬帶光源發射器用于向所述光纖發射寬帶光源；

所述光纖布拉格光柵傳感器，適于安裝在所述通信機房內的溫度采集點，用于對所述光纖傳播來的寬帶光源進行反射；

所述光纖光柵處理器用于根據所述光纖布拉格光柵傳感器的反射光波的波長確定所述光纖布拉格光柵傳感器所處位置的溫度。

可理解的是，光纖布拉格光柵傳感器也可以稱為FBG(Fiber Bragg Grating)光柵傳感器，FBG光柵傳感器的原理在于利用光纖材料的光敏性(光纖材料的熱脹冷縮以及熱光效應)測量FBG光柵傳感器所在位置的溫度。當FBG光柵傳感器所在位置的溫度發生變化時，FBG光柵傳感器的反射光波的波長會發生變化，通過對反射光波的波長的分析，并可以得知FBG光柵傳感器所在位置的溫度，從而達到測溫的目的。FBG光柵傳感器作為基本元器件，具備耐腐蝕、體積小、重量輕、結構簡單的特點。由于FBG光柵傳感器具有體積小、耐腐蝕、重量輕這些特點，因此FBG光柵傳感器可以貼近溫度采集點設置，因此具有靈敏度高、精度高的特點(靈敏度可以達到0.02℃)以提高檢測精度。圖1中的S1-1、S1-2、S1-3……、SN-N均為FBG光柵傳感器。

可理解的是，寬帶光源是一種寬頻段、低偏振度的高功率穩定光源，其波段范圍非常廣闊，可以達到350nm。

本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統，采用寬帶光源發射器發射寬帶光源，采用光纖布拉格光柵傳感器對接收到的光源反射，利用光纖光柵處理器根據反射光波的波長及變化，確定光纖布拉格光柵傳感器所在位置的溫度。由于光纖布拉格光柵傳感器的體積小，可以放置在通信機房內部的隱蔽或狹窄位置，因此對于這種位置也比較容易測量到，不存在測量盲區。而且，由于光纖光柵處理器僅針對光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分析即可得到溫度變化，計算數據量小、反應速度快，當寬帶光源發射器實時發射寬帶光源，光纖布拉格光柵傳感器就能實時的反射光波，因此實時性較好。還有，由于可以實現自動測量，因此具有節約人力的優點。另外，由于本實用新型提供的裝置利用光纖傳輸數據可以有效解決通信機房內的信號干擾和數據丟失的問題，從而提高檢測準確度。可見，本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統具有不存在檢測盲區、實時性好、節約人力、減少或避免通信機房內機柜設備電磁干擾、準確度高等的優點。

在具體實施時，光纖上的光纖布拉格光柵傳感器的數目可以為一個，也可以為多個，對此本實用新型不做限定，在實際應用時可以根據需要自行選擇。舉例來說，若某應用場景下(例如應用在通信機房內)有多個需要檢測溫度的設備或者設備中有多個需要檢測溫度的點，則可以在光纖上設置多個光纖布拉格光柵傳感器，且各個光纖布拉格光柵傳感器的光柵常數不同，所述光纖光柵處理器可以具體用于根據各個光纖布拉格光柵傳感器的反射波長確定每一個光纖布拉格光柵傳感器所在位置的溫度。其中各個光纖布拉格光柵傳感器的光柵常數不同，光纖光柵處理器可以以此來區分反射光波是哪一個光纖布拉格光柵傳感器所反射回來的，進而進行分析得知對應光纖布拉格光柵傳感器的所在位置的溫度。參考圖1，在圖1中有多個通信設備機柜，而這些通信設備機柜上安裝的各個光纖布拉格光柵傳感器由一條光纖串聯，光纖光柵處理器可以根據該條光纖上每一光纖布拉格光柵傳感器的反射光波的波長確定所在位置的溫度，即每一個通信設備機柜的溫度采集點的溫度。

在具體實施時，光纖的條數可以為一條，也可以為多條，對此本實用新型不做限定，在實際應用時可以根據需要自行選擇。當光纖的數目為多條時，本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統中還可以包括光纖耦合器，該光纖耦合器可通過多芯光纜連接至所述寬帶光源發射器和所述光纖光柵處理器，用于對所述寬帶光源發射器發射的寬帶光源分光至每一條光纖中及對各個光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分路后傳輸至所述光纖光柵處理器中。

可理解的是，光纖耦合器又稱分歧器、連接器、適配器或法蘭盤，是用于實現光信號分路/合路，光纖耦合器是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件，它是把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使其介入光鏈路從而對系統造成的影響減到最小。在本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統中，光纖耦合器將寬帶光源發射器發射的寬帶光源分光至每一條光纖中，還對各個光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分路后傳輸至光纖光柵處理器，便于光纖光柵處理器針對每一個光纖布拉格光柵傳感器的反射光波進行分析處理。

在具體實施時，在光纖設置有多條的情況下，本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統還可以包括光纖配線架(簡稱ODF)，所述光纖配線架連接至各條光纖，并通過多芯光纜連接至所述光纖耦合器。由于光纖配線架的一端連接的是各條光纖，另一端連接的是多芯光纜，因此光線配線架可以實現多芯光纜和各條光纖的分配與對接。

當將本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統應用于通信機房時，由于通信機房內有多種設備，而且每種設備有多臺，也就是說需要檢測溫度的設備種類、數量都比較多，這時可以對各條光纖和光纖上的各個光纖布拉格光柵傳感器進行分布式排布。舉例來說，通信機房包括空調設備區域、配電柜區域、通信設備機柜區域、電纜井道區域等，可以在每一個區域內設置一條或者多條光纖，也就是說，所述各條光纖包括適于設置在通信機房的空調設備區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的配電柜區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的通信設備機柜區域內的至少一條光纖、適于設置在所述通信機房的電纜井道區域內的至少一條光纖和/或適于設置在所述通信機房內的蓄電池區域內的至少一條光纖。針對區域內的每一溫度采集點，可以設置一個或多個光纖布拉格光柵傳感器，也就是說，適于設置在通信機房的空調設備區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個空調設備的溫度采集點處；適于設置在所述通信機房的配電柜區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個配電柜的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房的通信設備機柜區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于各個通信設備機柜的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房的電纜井道區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于通信電纜管井的溫度采集點處，適于設置在所述通信機房內的蓄電池區域內的至少一條光纖上的光纖布拉格光柵傳感器適于布設于蓄電池的溫度采集點處。這里，將通信機房分為若干個功能區域，各功能區域采用至少一條光纖進行溫度測量。通過多條光纖實現大型機房分布式溫度測量，分布式系統間互不干擾，有效提高系統計算效率和網絡安全性，從而實現對通信機房內空調、機柜、電纜槽道內溫度點的分區域監測。

參考圖1、2，在圖1和2中的每一個區域內設置一條光纖，區域內的每一個溫度采集點設置一個光纖布拉格光柵傳感器。對于空調設備區域來說，溫度采集點可以是空調送風口；對于通信設備機柜來說，溫度采集點可以是機柜進風口、出風口，對于配電柜來說，溫度采集點可以值配電柜內直流配電保險、交流引流排接頭、出線電纜接頭，還可以是其他溫度采集點。由于本實用新型采用的光纖布拉格光柵傳感器體積小，易安裝，溫度采集點可以選取比較隱蔽、空間比較狹窄的區域。同時，由于每個區域使用1個光纖串聯20-30個機柜，多根光纖通過ODF匯聚后連接至光纖光柵處理器具備結構清晰，區域間互不干擾的特點。由于每一個區域內采用一條光纖，因此信號線比較少，易于布置，施工簡單。圖1中的S1、S2、S3……均為光纖布拉格光柵傳感器。

在具體實施時，為了光纖線路布線方便，可以在每一個區域設置光纖槽道，將各條光纖設置在對應區域的光纖槽道中，以避免光纖雜亂，而且施工方便快捷。由于光纖布拉格光柵傳感器具有體積小、耐腐蝕、重量輕的優點，因此可以設置在機房豎井、槽道等密閉空間內，有效監測機房豎井、槽道溫度。

在具體實施時，本實用新型提供的通信機房的光纖光柵測溫系統還可以包括與所述光纖光柵處理器連接的溫控服務器，用于獲取所述光纖光柵處理器所確定的溫度，并對所述溫度進行存儲、顯示和/或統計。由于光纖光柵處理器僅僅是根據反射光波的波長確定溫度，所以這里采用溫控服務器對數據進行存儲、顯示和/或統計，便于對后續數據的調用、進行大數據分析等。

當然，溫控服務器還可以用于數據查詢，還可以根據溫度對各設備的工作狀態進行分析等。舉例來說，在通信設備機柜的進風口處設置有至少一個光纖布拉格光柵傳感器和在通信機房內通信設備機柜的出風口處有至少一個光纖布拉格光柵傳感器的情況下，所述溫控服務器還可以用于根據通信設備機柜的進風口處的溫度和通信設備機柜的出風口處的溫度，調節所述機柜的冷風送風量。這里，通過對機柜進風口和出風口溫度的對比，便可得知機柜送風量是否滿足設備散熱需求，進而溫度服務器可以通過控制機柜送風口的開合大小或送風風扇的轉速大小來控制冷風送風量的大小，實現機柜溫度調節的目的。

在具體實施時，溫度服務器還可以連接至通信機房的動環監控服務器上，所述溫控服務器還用于將所確定的溫度發送至所述動環監控服務器，以使所述動環監控服務器顯示所述溫度和/或使所述動環監控服務器根據所述溫度進行報警提示。具體的，溫度服務器可以預留R485智能接口，以實現與動環監控服務器的連接，這樣動環監控服務器可以對溫度進行現場或后臺顯示，也可以以遙信的方式向調度自動化系統發送超溫報警、光纖中斷、主機異常等報警提示信息，以便工作人員能夠及時處理或調控。

舉例來說，通信機房內電纜井道等封閉環境采用的光纖布放于電纜井道內，且該光纖上的各個FBG光柵傳感器均勻敷設。當井道內電纜電流增大或短路時，會引起電纜溫度上升，溫控服務器通過動環監控服務器進行告警，提醒維護人員及時處理高溫隱患。

在具體實施時，可以根據機柜測溫點的遠期需求采用光纖盤留方式在通信設備機柜或電纜槽道中預留FBG光柵傳感器，后期根據溫度采集點需求進行布設安裝，也可以采用熔纖方式對溫度采集點進行擴展，具有可擴展性強、施工簡單的優點。

本實用新型的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解；其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。