矿用本安型DTS系统、脉冲光源、APD模块的启动系统及方法

摘要

本公开提供了一种矿用本安型DTS系统、脉冲光源、APD模块的启动系统及方法，包括：设置于脉冲光源内部的数字温度传感器，其用于实时检测脉冲光源所处环境的实际温度；通过双向温控单元与激光器相连的单片机，其用于根据脉冲光源所处环境的实际温度以及激光器的设定工作温度按照分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光器的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温度。本公开大幅度减小了启动冲击电流，使本安电源启动脉冲光源及APD模块可行。

权利要求

1.一种矿用本安型光纤分布式测温系统的脉冲光源的启动系统，其特征在于，包括：

设置于脉冲光源内部的数字温度传感器，其用于实时检测脉冲光源所处环境的实际温度；

通过双向温控单元与激光器相连的单片机，其用于根据脉冲光源所处环境的实际温度以及激光器的设定工作温度按照分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光器的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温度；

所述双向温控单元包括第一双向温控单元和第二双向温控单元，所述第一双向温控单元和第二双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第一数字模拟转换器与第一双向温控单元的输入端相连，通过第二数字模拟转换器与第二双向温控单元的输入端相连；

所述第一双向温控单元输出端与种子激光器相连，所述第二双向温控单元的输出端与泵浦激光器相连；

所述单片机还通过第三数字模拟转换器与电流驱动单元的输入端相连，所述电流驱动单元的输出端与泵浦激光器相连。

2.一种矿用本安型光纤分布式测温系统脉冲光源的启动方法，包括如权利要求1所述的矿用本安型光纤分布式测温系统脉冲光源的启动系统，其特征在于，具体包括：读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与激光器的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光器的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温度。

3.如权利要求2所述的一种矿用本安型光纤分布式测温系统脉冲光源的启动方法，其特征在于，若激光器为种子激光器，则所述启动方法具体为：步骤1)读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与种子激光器的设定工作温度t1比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

步骤2)若T>t1，则写入第一双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第一双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t1的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第一双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

a为温度调整步长，可设定为2-3摄氏度。

4.如权利要求3所述的一种矿用本安型光纤分布式测温系统脉冲光源的启动方法，其特征在于，若激光器为泵浦激光器，则所述启动方法具体为：步骤1)待种子激光器温度稳定后，再次读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与泵浦激光器的设定工作温度t2比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

步骤2)若T>t2，则写入第二双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第二双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t2的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第二双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

5.如权利要求3所述的一种矿用本安型光纤分布式测温系统脉冲光源的启动方法，其特征在于，所述方法还包括增大外围无源器件的电流采样电阻来减小双向温控单元温控器驱动集成电路的冲击电流，增加软启动引脚的外接电容来增加缓启动时间。

6.一种矿用本安型光纤分布式测温系统的APD模块的启动系统，其特征在于，包括：

设置于APD接收放大模块内部的数字温度传感器，其用于实时检测APD接收放大模块所处环境的实际温度；

通过双向温控单元与雪崩光电二极管相连的单片机，其用于根据APD接收放大模块所处环境的实际温度以及雪崩光电二极管的设定工作温度按照分层递进的方式设置雪崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至雪崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度；

所述数字温度传感器可替换为由热敏电阻构成的电桥；

所述双向温控单元包括第三双向温控单元和第四双向温控单元，所述第三双向温控单元和第四双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第四数字模拟转换器与第三双向温控单元的输入端相连，通过第五数字模拟转换器与第四双向温控单元的输入端相连；

所述第三双向温控单元输出端与第一雪崩光电二极管相连，所述第四双向温控单元的输出端与第二雪崩光电二极管相连。

7.一种矿用本安型光纤分布式测温系统的APD模块的启动方法，包括如权利要求6所述的启动系统，其特征在于，读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与雪崩光电二极管的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置雪崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至雪崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度。

8.一种矿用本安型光纤分布式测温系统，包括脉冲光源，所述脉冲光源与光纤耦合器相连，所述光纤耦合器通过参考光纤与光开关相连，所述光纤耦合器还通过APD接收放大模块与采集卡相连，所述采集卡与处理器相连，其特征在于，所述处理器除用于数据计算、处理、显示等功能外，还通过电子开关对所述脉冲光源、APD接收放大模块、采集卡和光开关进行分步启动控制，所述脉冲光源包括如权利要求1所述的启动系统，所述APD接收放大模块如权利要求6所述的启动系统。

说明书

矿用本安型DTS系统、脉冲光源、APD模块的启动系统及方法

技术领域

[0001] 本公开涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种矿用本安型DTS系统、脉冲光源、APD模块的启动系统及方法。

背景技术

[0002] 光纤分布式测温技术DTS(Distributed Temperature Sensing)目前已在煤矿井下采空区温度监测、皮带机和托辊温度监测，动力电缆沿线温度监测等方面得到广泛应用，但因DTS系统内核心元器件功耗高，冲击电流大，在煤矿行业的产品绝大多数都是隔爆兼本安型的，即用外部交流供电。从DTS设备的组装、安装、不间断运行等方面考虑，本安型DTS设备是大方向和必由之路，但局限于本安电源自身输出功率较小、过流保护敏感的特点，挑战很大，尤其是内部带有半导体温控器的设备比如脉冲光源和雪崩光电二极管APD
(Avalanche Photonic Detector)模块，格外困难。

[0003] 脉冲光源内部有2个激光器，每一个都有自己的设定工作温度；恒温型雪崩光电二极管APD模块中为保持增益稳定，光电二极管也具有自己的设定工作温度，就发明人所知，目前温控电路绝大多数都是采用帕尔贴半导体制冷器的方法来控制工作温度，半导体温控
器的优点是双向温控，即当环境温度高于设置温度时可以加热，反之则制冷，缺点则是当环境温度与设置温度的差值较大时，工作电流较大；而本安电源的特点是一输出电流(功率)
有限，二是过流保护非常敏感，以达到输出本质安全的要求，从而导致了本安电源无法启动脉冲光源和APD模块这一类需要双向温控的设备。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种矿用本安型DTS系统、脉冲光源、APD模块的启动系统及方法，该方法通过读取实时环境温度，然后与设定温度相比较，逐次逼近设置温度，来减小冲击电流，以使本安电源可以顺利启动此类负载。

[0005] 本公开鉴于帕尔贴半导体温控器加热效率明显高于制冷效率，以及激光器本身的效率问题，提出在保证脉冲光源正常工作的情况下明显提高其工作温度点至35度或更高
(常规的设置为25度)。

[0006] 本公开对于双向温控集成电路，通过适当增大电流采样电阻的方式减小冲击电流，通过适当增加SS(soft start)软启动引脚(如果有的话)的外接电容来增加缓启动时
间。

[0007] 为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：

[0008] 一种用于矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动系统，包括：

[0009] 设置于脉冲光源内部的数字温度传感器，其用于实时检测脉冲光源所处环境的实际温度；

[0010] 通过双向温控单元与激光器相连的单片机，其用于根据脉冲光源所处环境的实际温度以及激光器的设定工作温度按照分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光
器的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温度。

[0011] 进一步的，所述数字温度传感器可替换为由热敏电阻构成的电桥。

[0012] 进一步的，所述双向温控单元包括第一双向温控单元和第二双向温控单元，所述第一双向温控单元和第二双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第一数字
模拟转换器与第一双向温控单元的输入端相连，通过第二数字模拟转换器与第二双向温控
单元的输入端相连。

[0013] 进一步的，所述第一双向温控单元输出端与种子激光器相连，所述第二双向温控单元的输出端与泵浦激光器相连。

[0014] 进一步的，所述单片机还通过第三数字模拟转换器与电流驱动单元的输入端相连，所述电流驱动单元的输出端与泵浦激光器相连。

[0015] 一种用于矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动方法，包括如上所述的矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动系统，具体包括：

[0016] 读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与激光器的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光器的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温
度。

[0017] 进一步的，若激光器为种子激光器，则所述启动方法具体为：

[0018] 步骤1)读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与种子激光器的设定工作温度t1比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0019] 步骤2)若T>t1，则写入第一双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第一双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t1的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第一双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0020] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0021] 进一步的，若激光器为泵浦激光器，则所述启动方法具体为：

[0022] 步骤1)待种子激光器温度稳定后，再次读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与泵浦激光器的设定工作温度t2比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0023] 步骤2)若T>t2，则写入第二双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第二双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t2的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第二双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0024] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0025] 进一步的，所述方法还包括增大与双向温控单元温控驱动集成电路相连的电流采样电阻数值来减小帕尔贴温控器的工作电流，增加SS软启动引脚的外接电容来增加缓启动
时间。

[0026] 一种用于矿用本安型DTS系统的APD模块的启动系统，所述APD模块为APD接收放大模块，包括：

[0027] 设置于APD接收放大模块内部的数字温度传感器，其用于实时检测APD接收放大模块所处环境的实际温度；

[0028] 通过双向温控单元与雪崩光电二极管相连的单片机，其用于根据APD接收放大模块所处环境的实际温度以及雪崩光电二极管的设定工作温度按照分层递进的方式设置雪
崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至
雪崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度。

[0029] 进一步的，所述数字温度传感器可替换为由热敏电阻构成的电桥。

[0030] 进一步的，所述双向温控单元包括第三双向温控单元和第四双向温控单元，所述第三双向温控单元和第四双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第四数字
模拟转换器与第三双向温控单元的输入端相连，通过第五数字模拟转换器与第四双向温控
单元的输入端相连。

[0031] 进一步的，所述第三双向温控单元输出端与第一雪崩光电二极管相连，所述第四双向温控单元的输出端与第二雪崩光电二极管相连。

[0032] 一种用于矿用本安型DTS系统的APD模块的启动方法，包括如上所述的矿用本安型DTS系统APD模块的启动系统，具体包括：

[0033] 读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与雪崩光电二极管的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置雪崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至雪
崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度。

[0034] 进一步的，第一雪崩光电二极管的启动方法具体为：

[0035] 步骤1)读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与第一雪崩光电二极管的设定工作温度t3比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0036] 步骤2)若T>t1，则写入第三双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第三双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t3的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第三双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0037] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0038] 进一步的，第二雪崩光电二极管的启动方法具体为：

[0039] 步骤1)待第一雪崩光电二极管温度稳定后，再次读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与第二雪崩光电二极管的设定工作温度t4比较并取绝对值，若绝对值大于a
则进入二级循环；

[0040] 步骤2)若T>t2，则写入第四双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第四双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t4的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第四双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0041] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0042] 一种矿用本安型DTS系统，包括脉冲光源，所述脉冲光源与光纤耦合器相连，所述光纤耦合器通过参考光纤与光开关相连，所述光纤耦合器还通过APD接收放大模块与采集
卡相连，所述采集卡与处理器相连，其中，所述处理器除了用于数据分析、计算、处理功能之外，还通过电子开关对所述脉冲光源、APD接收放大模块、采集卡和光开关进行分步启动控制，所述脉冲光源包括如上所述的脉冲光源的启动系统，所述APD接收放大模块包括如上所述的APD模块的启动系统。

[0043] 与现有技术相比，本公开的有益效果是：

[0044] 本公开大幅度减小了DTS系统、脉冲光源及APD模块的启动冲击电流，且使得在0-45度温度范围条件下使本安电源启动脉冲光源和APD模块可行，同时提高其工作温度点可
以使脉冲光源的功耗在0-45度温度范围条件下功耗显著降低，以免运行过程中超过本安电
源的额定输出功率而被断电。

附图说明

[0045] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

[0046] 图1为脉冲光源的启动系统的某一实施例的示意图；

[0047] 图2为图1中温控驱动集成电路及外围电路的某一实施例示意图；

[0048] 图3为APD接收放大模块的某一实施例的示意图；

[0049] 图4为本公开矿用本安型DTS系统的某一实施例的示意图；

[0050] 图5为DTS系统分步骤启动的某一实施例的示意图。

具体实施方式

[0051] 下面结合附图与具体实施例对本公开做进一步的说明。

[0052] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0053] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0054] 在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

[0055] 本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

[0056] 作为一种或多种实施例，如图1所示，一种用于矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动系统，包括：

[0057] 设置于脉冲光源内部的数字温度传感器，其用于实时检测脉冲光源所处环境的实际温度；

[0058] 通过双向温控单元与激光器相连的单片机，其用于根据脉冲光源所处环境的实际温度以及激光器的设定工作温度按照分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光
器的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温度。

[0059] 具体实施中，所述数字温度传感器可替换为由热敏电阻构成的电桥。

[0060] 所述双向温控单元包括第一双向温控单元和第二双向温控单元，所述第一双向温控单元和第二双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第一数字模拟转换器
与第一双向温控单元的输入端相连，通过第二数字模拟转换器与第二双向温控单元的输入
端相连，即本公开通过单片机写数模转换器的方式来设置激光器的工作温度。

[0061] 所述第一双向温控单元输出端与种子激光器相连，所述第二双向温控单元的输出端与泵浦激光器相连。

[0062] 所述单片机还通过第三数字模拟转换器与电流驱动单元的输入端相连，所述电流驱动单元的输出端与泵浦激光器相连。

[0063] 本公开中，鉴于帕尔贴半导体温控器加热效率明显高于制冷效率，加上激光器本身的转换效率问题，提高其工作温度点至35度或者更高(常规的设置为25度)；同时对于帕
尔贴温控器驱动电路，比如LTC192X系列、MAX197X系列或ADN883X系列的外围无源器件，可以通过适当增大电流采样电阻的方法来减小工作电流，以及增加SS软启动引脚的外接电容
来增加缓启动时间。

[0064] 基于如上所述的矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动系统，本公开还提供了一种用于矿用本安型DTS系统的脉冲光源的启动方法，具体包括：

[0065] 读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与激光器的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置激光器的目标工作温度，使激光器的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至激光器的最终工作温度达到设定工作温
度。

[0066] 具体实施中：

[0067] 若激光器为种子激光器，则所述启动方法具体为：

[0068] 步骤1)读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与种子激光器的设定工作温度t1比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0069] 步骤2)若T>t1，则写入第一双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第一双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t1的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第一双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0070] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0071] 若激光器为泵浦激光器，则所述启动方法具体为：

[0072] 步骤1)待种子激光器温度稳定后，再次读取脉冲光源所处环境的实际温度T，与泵浦激光器的设定工作温度t2比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0073] 步骤2)若T>t2，则写入第二双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第二双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t2的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第二双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0074] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0075] 其中，a优选为3，所述第一双向温控单元或第二双向温控单元的工作设定时间优选为2-3秒。

[0076] 在上述过程中，激光器的设置工作温度均是在环境温度的基础上逐次累加或者累减并靠近最终的设置温度的，可以避免温差过大造成冲击电流过大的问题。

[0077] 待上述过程完成后，单片机通过第三数模转换器向泵浦激光器写入驱动电流，然后进行其他一些冲击电流较小的必要工作，直到脉冲光源的启动过程完毕。

[0078] 具体实施中，所述方法还包括增大第一双向温控单元或第二双向温控单元外围无源器件的电流采样电阻来减小温控器驱动集成电路的冲击电流，以及增加SS(soft start)
软启动引脚(如果集成电路有的话)的外接电容来增加缓启动时间。

[0079] 所述外围无源器件的其中一种实施方式如图2所示。

[0080] 雪崩光电二极管APD模块的作用是接收并放大测温光纤的拉曼散射信号(stokes，anti-strokes信号)，为了保持增益稳定，也需通过双向温控单元对APD实施温控措施，即
APD模块也存在启动冲击电流大的问题，因此，本申请还提供了一种用于矿用本安型DTS系
统的APD模块的启动系统及方法。

[0081] 作为一种或多种实施例，如图3所示，一种用于矿用本安型DTS系统的APD模块的启动系统，所述APD模块为APD接收放大模块，包括：

[0082] 设置于APD接收放大模块内部的数字温度传感器，其用于实时检测APD接收放大模块所处环境的实际温度；

[0083] 通过双向温控单元与雪崩光电二极管相连的单片机，其用于根据APD接收放大模块所处环境的实际温度以及雪崩光电二极管的设定工作温度按照分层递进的方式设置雪
崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定值，直至
雪崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度。

[0084] 所述数字温度传感器可替换为由热敏电阻构成的电桥。

[0085] 所述双向温控单元包括第三双向温控单元和第四双向温控单元，所述第三双向温控单元和第四双向温控单元为数字接口调节，以便于所述单片机通过第四数字模拟转换器
与第三双向温控单元的输入端相连，通过第五数字模拟转换器与第四双向温控单元的输入
端相连。

[0086] 所述第三双向温控单元输出端与第一雪崩光电二极管相连，所述第四双向温控单元的输出端与第二雪崩光电二极管相连。

[0087] 基于如上所述的矿用本安型DTS系统的APD模块的启动系统，本公开提供了一种用于矿用本安型DTS系统的APD模块的启动方法，具体包括：

[0088] 读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与雪崩光电二极管的设定工作温度相比较，若其绝对值大于设定数值，则进入二级循环，通过分层递进的方式设置雪崩光电二极管的目标工作温度，使雪崩光电二极管的目标工作温度逐渐逼近设定工作温度，直至雪
崩光电二极管的最终工作温度达到设定工作温度。

[0089] 具体的，所述第一雪崩光电二极管的启动方法为：

[0090] 步骤1)读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与第一雪崩光电二极管的设定工作温度t3比较并取绝对值，若绝对值大于a则进入二级循环；

[0091] 步骤2)若T>t3，则写入第三双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第三双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t3的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第三双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0092] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0093] 所述第二雪崩光电二极管的启动方法为：

[0094] 步骤1)待第一雪崩光电二极管温度稳定后，再次读取APD接收放大模块所处环境的实际温度T，与第二雪崩光电二极管的设定工作温度t4比较并取绝对值，若绝对值大于a
则进入二级循环；

[0095] 步骤2)若T>t4，则写入第四双向温控单元的设置目标温度暂时为T-a，反之则为T+a，然后让第四双向温控单元工作设定时间后，再次比较T-a或T+a与t2的差值绝对值是否仍旧大于a，若是，则向第四双向温控单元写入的设置目标温度替换为T-2a或T+2a；

[0096] 步骤3)重复步骤2)，直至(T-a*n)

[0097] 在上述过程中，雪崩光电二极管的设置工作温度同样是在环境温度的基础上逐次累加或者累减并靠近最终的设置温度的，以避免温差过大造成冲击电流过大的问题。

[0098] 作为一种或多种实施例，如图4所示，一种矿用本安型DTS系统，包括脉冲光源，所述脉冲光源与光纤耦合器相连，所述光纤耦合器通过参考光纤与光开关相连，所述光纤耦合器还通过APD接收放大模块与采集卡相连，所述采集卡与处理器相连，其中，所述处理器用于通过电子开关对所述脉冲光源、APD接收放大模块、采集卡和光开关进行分步启动控
制，所述脉冲光源包括如上所述的脉冲光源的启动系统，所述APD接收放大模块包括如上所述的APD模块的启动系统。

[0099] 所述处理器为嵌入式处理器或DSP处理器。

[0100] 所述电子开关可为MOSFET或BJT。

[0101] 具体的，分步启动的其中一种方式如图5所示，第一电源通过第一电子开关与脉冲光源相连，第二电源通过第二电子开关与APD接收放大模块相连，第三电源通过第三电子开关与采集卡相连，第四电源通过第四电子开关与光开关相连，嵌入式处理器或DSP处理器通过分步控制第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关的启动来使得脉
冲光源、APD接收放大模块、采集卡和光开关按顺序启动，从而达到减小冲击电流的目的。具体实施中，各电子器件的启动顺序不做要求，只需要保证分步启动即可。

[0102] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

[0103] 上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。