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本次系统需求设计采用了分层设计，系统模型，如图所示。
1) 模型图将系统分为了三层，即传感器层、核心层和数据应用层。
2) 传感器层是由感温光纤组成。
3) 核心层是集成在系统主机内，包括了系统的主要硬件和软件部分，按照功能可划分如下模块：DTS控制管理单元、激光发生单元、数据采集单元、数据处理单元、警报单元、网络通信单元、日志单元、数据存储单元等。
4) 数据应用层，是数据分析和呈现的软件程序。
5) 远程控制和综合管理平台是客户自建的平台系统。
6) 图中的绿色的箭头表示DTS系统的激光器产生的脉冲激光。
7) 图中的黄色的箭头表示网络（TCP/IP）通信连接。
8) 图中的蓝色的箭头表示DTS系统将处理完的数据传递给上层的应用程序。
9) 传感器层有感温光纤组成，主要负责脉冲激光信号的传出及感温后的背向散射光的传回
10) 核心层是DTS系统最重要的组成部分，其中各模块的功能如下：
11) DTS控制管理单元是整个系统中最核心的部分，它主要的功能有三点，一是协调DTS系统的各个硬件及软件程序有条不紊的高效运行；二是对各个模块进行参数设定及校准；三是监控DTS系统自身的健康。
12) 激光发生单元是由同步脉冲控制器，激光器组成，是产生脉冲激光的模块。
13) 数据采集单元由光耦合器，光开关，分光器、滤波器等硬件组成，是系统采集背向散射信号的模块。
14) 数据处理单元对处理数据采集单元送来的大量的数据，进行数据过滤和整理的软件模块。
15) 警报单元用于处理各种警报事件,包括温度警报和硬件故障警报。
16) 网络通信单元用于系统通过TCP/IP网络与其它主机或系统进行交互。
17) 日志单元用于记录DTS系统各种日志。
18) 数据存储单元用于存储DTS系统处理后的数据，以便分析整理
19) 数据应用层是利用软件来分析DTS系统所获取的温度数据，并呈现给用户或其它系统