CN107917738A - 一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 - Google Patents
一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107917738A CN107917738A CN201711426773.6A CN201711426773A CN107917738A CN 107917738 A CN107917738 A CN 107917738A CN 201711426773 A CN201711426773 A CN 201711426773A CN 107917738 A CN107917738 A CN 107917738A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- strain
- vibration
- optical fiber
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 3
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000181 polarisation optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35383—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using multiple sensor devices using multiplexing techniques
- G01D5/35396—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using multiple sensor devices using multiplexing techniques using other forms of multiplexing
Abstract
本发明公开了一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，该发明在基于时分多OTDR复用技术基础上，以光时分复用的不等宽双脉冲作为探测光，将布里渊散射信号和瑞利散射信号的相干探测技术相融合，实现了一套能够单端测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，且测量振动频率范围可达MHz级别，既解决了传统OTDR系统或只能测温度或静态应变，对动态变化无法及时响应，或难以实现对温度应变的同时测量，且可测的振动频率范围受传感光纤长度限制的问题。该系统能进行单端测量，结构简单，易于实现，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及分布式光纤传感系统，特别是一种使用基于光时分复用的不等宽双脉冲技术，得到光纤中的后向布里渊散射光信号和后向瑞利散射光信号，实现温度、应变与振动的多参量同时测量的时分多光时域反射(Optical Time Domain Reflectometry,OTDR)分布式光纤传感系统。
背景技术
随着大型基础设施的不断建设和使用，诸如对大型桥梁土木结构、输油管道、高速公路、铁路等设施的在线安全健康监测、故障预防与及时发现也愈发受到重视。但由于该类基础工程设施跨度范围大、结构及所处环境复杂，传统监测手段(如运用点式传感器)难以满足其检测要求。分布式光纤传感技术由于具有抗电磁干扰、体积小、重量轻、敏感度高、易于组网并能实现连续分布式测量等优良特性，已成为目前较理想的大型设施无损检测技术，显示出广阔的应用前景。
目前，应用最广泛的分布式光纤传感技术主要有基于瑞利散射的分布式光纤传感技术、基于布里渊散射的分布式光纤传感技术、基于拉曼散射的分布式光纤传感技术。
自1993年T.Kurashima等人首先利用相干检测的方法实现了自发布里渊信号的检测和分布式应变测量以来，布里渊光时域反射技术(Brillouin-Optical Time DomainReflectometry,B-OTDR)由于具有单端测量、结构简单且能同时对应变和温度测量等优点，已被人们广泛关注。然而，该项技术由于测量速度较慢，一般仅适合感知静态应变、温度变化和光纤损伤。在某些破坏事件发生的初期，光纤线路受到微扰时反应不敏感，难以捕捉预警。
基于瑞利散射的分布式传感技术由于具有高灵敏度、高响应速度、远传感距离、定位准确等特点，并且相比于布里渊散射光和拉曼散射光，具有更强散射光功率从而能减少信号处理平均时间，使其具备振动测量的能力。目前针对振动信号进行测量的分布式系统主要有相位敏感型OTDR(φ-OTDR)和偏振敏感型OTDR(Polarization-OTDR，P-OTDR)两种。1993年，H.R.Taylor提出φ-OTDR技术,把窄线宽激光注入光纤，其瑞利散射光发生相干作用，通过检测散射光的相位变化来实现应变扰动的传感。尽管这种技术已应用于分布式振动传感器中，但是现有用于测量振动的分布式光纤传感系统多为双端测量或环路结构，一旦光纤中有断点就会导致整个系统失效。同时，其可探测频率范围受传感光纤长度限制。
目前，对于能够同时检测应变、温度、高频振动的分布式光纤传感系统研究尚无相关报道，可是对于同时检测应变、温度、高频振动的分布式光纤传感系统的需求却与日俱增。
发明内容
本发明旨在实现探测高频振动的前提下，采用合理的系统结构实现单端测量，并且充分利用光纤中的散射信息达到对温度、应变和振动的多参量同时测量的目的。
为了达成发明目的，本发明设计了一种能进行温度、应变和振动三参量同时检测的光纤传感器系统，其特点是将用布里渊散射信号进行探测的BOTDR与用瑞利散射信号进行探测的φ-OTDR时分复用，利用基于光时分复用的不等宽双脉冲的时分多OTDR复用方法，进行不同类型外部事件(温度、应变和扰动)的同时探测。包括：
窄带激光器，其输出端连接第一耦合器，所述第一耦合器的一个输出端连接光脉冲产生单元，作为探测光；另一个输出端连接参考光调制单元第二耦合器，作为参考光；
所述光脉冲产生单元接收探测光，并输出调制后的探测光脉冲至环形器端口A；所述环行器端口B连接被测光纤FUT；所述被测光纤FUT接收探测光脉冲，并经过外部事件调制后产生后向散射光，所述后向散射光通过环行器端口B至环行器端口C输出至第四耦合器的一路输入端；
所述参考光调制单元接收参考光，输出调制后的参考光信号至第四耦合器的另一路输入端；
所述第四耦合器的两个输出端与光平衡探测器的输入端相连，所述光平衡探测器得到调制后的参考光与所述后向散射光的拍频信号并进行光电转换，并与高速数据采集装置相连，输出拍频电信号；
所述高速数据采集装置，受所述脉冲信号发生器触发，进行拍频电信号的采集及模数转换，输出至计算机；
所述计算机，对拍频电信号采样数据，进行滤波和信号处理得到测量结果。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述光脉冲产生单元包括：
由所述第一耦合器依次连接的第一光调制器、掺铒光纤放大器、布拉格光纤光栅；其中，所述第一光调制器用于输出光脉冲信号；所述掺铒光纤放大器用于放大光脉冲信号；所述布拉格光纤光栅用于对掺铒光纤放大器产生的自发辐射进行滤波，输出放大滤波后的探测光脉冲信号。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述参考光调制单元包括：
第二耦合器、所述第二耦合器将参考光分为上下两路输出；
与第二耦合器上路输出端依次相连的第二光调制器、偏振态扰偏器；与第二光调制器相连的微波源；其中，所述第二光调制器用于给上路参考光设置移频量；所述偏振态扰偏器用于对移频后的上路参考光进行扰偏；
与第二耦合器下路输出端相连的偏振控制器；所述偏振控制器用于减小下路参考光偏振噪声；
所述偏振态扰偏器与同偏振态控制器均与第三耦合器的输入端相连。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，还包括脉冲信号发生器，所述脉冲信号发生器分别与第一光调制器和高速数据采集装置相连，用于输出驱动及触发电信号。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述光脉冲产生单元中的光调制器可以是任意满足实际要求的光调制器如声光调制器或电光调制器。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述参考光调制单元中的光调制器可以是任意满足实际要求的光调制器如声光调制器或电光调制器。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述光平衡探测器可为带宽为几百兆赫兹的任意满足实际要求的光平衡探测器。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述环行器为三端口单向环行器。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述第一耦合器分光比为90：10。
优选的，在上述一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统中，所述第二耦合器分光比为50：50。
根据本发明需要解决的问题，用光时分复用技术提供了通过周期性调制连续窄带激光器，由此产生脉宽不等的双脉冲光作为探测光，实现结合基于瑞利散射、布里渊散射光时域反射技术的三参量同时测量的方法，包括：
所述光脉冲产生单元将连续光经过脉冲信号发生器控制的光调制器被调制为不等宽双脉冲光：短脉冲光和长脉冲光，分别占用不同时隙复用成一路，所述短脉冲光脉宽为τ1，所述长脉冲光脉宽为τ2，，两脉冲间隔t1，所述长脉冲光脉宽为τ2，并且τ1＜＜τ2；
所述短脉冲光在传感光纤中传输时，受光纤上温度与应变调制，调制信息加载至其后向布里渊散射光信号，通过对其布里渊信号移频量测量，可解调出外界扰动点变化同时对其定位；
所述长脉冲光在传感光纤中传输时，受高频振动源相位调制，调制信息加载至后向瑞利散射光信号，可对其解调出高频振动源频率；
所述光时分复用的不等宽双脉冲，长脉冲光部分强度低。
本发明所提供的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，将以布里渊散射信号进行探测的BOTDR与以瑞利散射信号进行探测的φ-OTDR时分复用，利用基于光时分复用的不等宽双脉冲的多OTDR复用技术实现不同类型外部事件(温度、应变和扰动)的同时测量。本发明提出了双路参考光的相干探测结构用于光时域反射技术领域；本发明提出利用单端系统结构的光时分复用的不等宽双脉冲，其中脉宽较长的脉冲光用于高频和低频振动的测量，大大提升可探测频率范围，突破了单端测量中可探测频率范围受感测光纤长度的限制；本发明方案采用常规光电器件组合，技术方案简单，容易实现。
附图说明
图1是本发明实施例中同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统结构图；
图2是光时分复用的不等宽双脉冲信号示意图；
图3是本发明实施例光纤传感系统中各位置处光信号的频率示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方法作进一步详尽描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
传统的φ-OTDR对多个窄带激光脉冲的后向瑞利散射光功率曲线进行扰动位置处的数据提取，组合为振动信号的时域曲线，通过傅里叶变换得到具体的振动频率。一般为了提高系统的信噪比，都会对数据进行平均处理，但是平均处理也会降低系统的可探测频率，如果平均次数为N次，根据奈奎斯特采样定律，系统最大可探测频率为c为真空中的光速，L为传感光纤长度，n为传感光纤折射率。故传统的φ-OTDR的可探测频率范围受到传感光纤长度的极大限制，无法实现对高频振动源的频率测量。
现将探测光脉冲调制为光时分复用的不等宽双脉冲信号，即两脉宽不等的脉冲光分别占用不同时隙复用成一路。脉宽较长的长脉冲光在传感光纤中传输时，受到高频振动源的相位调制，调制信息也加载入后向散射信号中。而且由于高频振动源与前向的双脉冲信号中长脉冲光部分作用时间长，系统的采样频率远远大于高频振动源的频率，故只需对单个双脉冲信号中长脉冲部分的后向瑞利散射光功率曲线受扰动部分做傅里叶变换，即可解调出高频振动源的频率。
此时系统可响应频率范围最大值理论上由探测器采样频率决定，最小值由长脉冲部分宽度决定，其频率范围为τ2为图2中双脉冲信号中的长脉冲宽度，fs为系统采样率，并且系统采样率远远大于高频振动源频率。
然而，脉冲脉宽过大会极大降低系统的空间分辨率，其空间分辨率与脉冲宽度之间的关系为ΔZ为空间分辨率，c为光速，τ为脉宽，n为光纤折射率。
传统的B-OTDR与φ-OTDR系统原理相似，但后向布里渊散射光的频移量会随着光纤材料受温度和应变影响产生变化，通过对多个激光脉冲中后向布里渊散射光的频移信息和散射光强度提取，得到光纤各位置处受温度与应变影响的信息。其布里渊频移与功率与温度和应变的关系为：
υB＝υB0+CυTΔT+CυεΔε
PB＝PB0+CPTΔT+CPεΔε
vB0与PB0分别为参考温度、应变下布里渊频移和功率，Cvt、Cvε、CPT、CPε分别为布里渊频移-温度系数、布里渊频移-应变系数、布里渊功率-温度系数和布里渊功率-应变系数，ΔT和Δε分别为温度和应变的变化量。
此外，对不同扰动事件同时测量时，还应相应辨别出不同扰动事件对应位置信息，实现快速数据处理。某种单一的OTDR技术较难实现应变、温度和振动等的多参量测量。
本发明公开了用于同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统。通过时分多OTDR复用技术，结合瑞利后向散射信号和布里渊后向散射信号的相干探测，基于光时分复用技术调制不等宽双脉冲作为探测光对三参量进行测量。其中使用脉宽较短的短脉冲光来对外界扰动点进行定位，其脉宽调制为τ1，用于后向布里渊散射信号应变和温度的探测，脉宽较长的长脉冲光则通过后向瑞利散射信号探测一定频率范围的振动频率，其脉宽调制为τ2，不等宽双脉冲光之间引入延时τ1、τ2,如图2所示。τ1的取值应以长脉冲光发出并到达光纤末端过程中产生的所有后向散射光返回光纤输入端后，被探测器接收所需时间为最短时间间隔，目的是防止不等宽双脉冲分别产生的后向散射信号在探测器处发生串扰，造成信号提取的不便。τ2的取值同理，应以短脉冲光发出并到达光纤末端过程中产生的所有后向散射光返回光纤输入端后，被探测器接收所需时间为最短时间。其中τ1、τ2满足关系为：τ1＜＜τ2。
本发明提供了一个同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统实施例，系统如图1所示，包括：
窄带激光器1(中心波长1550nm，线宽小于50kHz，功率大于10dBm)发出的连续光通过90：10的第一耦合器2，分成相对应的探测光和本地参考光。探测光路中的连续光，经过脉冲发生器17控制的第一光调制器3，调制为脉宽分别为τ1、τ2，存在时间延迟τ1、τ2的不等宽双脉冲，示意图如图2所示，其中可取其中，第一光调制3器将频率为ν0的光调制至ν0-νA。
光时分复用不等宽双脉冲的重复频率系统的空间分辨率为一般为了考虑探测器的响应时间和数据处理需求，应该使该重复频率略小于上述值。其中不等宽双脉冲信号中各部分脉宽的取值、延时时间和最终双脉冲的重复频率可视具体情况而定。例如光纤长度L为3km，短脉冲宽度τ1设置为50ns，对应系统空间分辨率为5m。单模光纤折射率n＝1.45，τ2取时间延迟τ1＝43.5μs，τ2＝29μs。不等宽双脉冲脉冲重复频率为111.49kHz。
进一步，探测脉冲光经过掺铒光纤放大器4放大后峰值功率为P0，再经布拉格光纤光栅5滤除放大自发辐射噪声后进入被测光纤FUT。
进一步，探测脉冲光在被测光纤中传输时产生的后向散射光被光纤环行器6收集进入光纤第四耦合器13。
脉宽为τ2的较长脉冲光部分在被测光纤中传输时，受到高频振动源的相位调制，调制信息也加载入后向瑞利散射光中；脉宽为τ1的较短脉冲光部分在传感光纤中传输时，传感光纤沿线的扰动对光纤中后向布里渊散射光的频移量产生影响。经温度和应变调制后的后向布里渊散射光信号频率为ν0-νA-νB，其中νB为布里渊频移。经振动调制后的后向瑞利散射光信号频率为ν0-νA-νd，其中νd为振动源频率。
进一步，参考光路中的连续光经50：50第二耦合器2分为上、下两路参考光。
进一步，上路参考光经微波源9和第二光调制器8混频后，再经过偏振态扰偏器10扰偏。
进一步，下路参考光经过偏振控制器11。
进一步，两路参考光最后进入第三耦合器12，并且与光纤环行器6收集的后向散射光一同进入第四耦合器13，通过光平衡探测器14进行信号探测。
上路参考光经微波源9和第二光调制器8移频，偏振态绕偏器10扰偏后与光纤环行器6收集的后向布里渊散射光在第四耦合器13中相拍。微波源9设置驱动频率为νW，相拍后有用布里渊散射信号频率降至νA+νB-νW，νA+νB-νW，为几百MHz。相拍之后的有用布里渊散射光进入高灵敏度的光平衡探测器14，如此获得了后向布里渊散射信号。
下路参考光经过偏振控制器11对其扰偏，减小偏振噪声影响后与光纤环行器6收集的后向瑞利散射光信号在第四耦合器13中相拍，相拍之后的有用瑞利散射信号频率为νA+νd，νA为第一光调制器3的移频量，νd为高频振动源的振动频率，进一步相拍光进入光平衡探测器14。
光平衡探测器14应是具备增益功能的探测器，用来放大微弱的散射光信号，从而有利于后向布里渊散射信号探测。
进一步，高速数据采集装置15获取整条传感光纤上的后向散射信号，其中包含了后向布里渊散射信号和后向瑞利散射信号。
移频相拍过程中设置合适的νW，νA和νd，可选择几百MHz左右的光平衡探测器探测，探测到的信号中心频率除了有用布里渊散射信号频率νA+νB-νW、有用瑞利散射信号频率νA+νd外，还有经参考光调制单元20上光路至第四耦合器13后，与信号光相拍的后向瑞利散射光信号νA+νd-νW、经参考光调制单元20下光路至第四耦合器13后，与信号光相拍的后向布里渊散射光信号νA+νB。进一步,在计算机16上信号处理时选择合适滤波手段(例如用不同的带通滤波器)，可以分别得到中心频率为νA+νB-νW、νA+νd的有用布里渊信号和瑞利信号时域功率曲线谱。该系统各位置处光信号的频率示意图如图3所示。
进一步，把后向布里渊散射信号曲线和后向瑞利散射信号曲线在计算机上同时进行信号处理。后向布里渊散射信号曲线谱移动平均处理后对其进行洛伦兹拟合得到布里渊频移，得到传感光纤各位置的布里渊频移曲线，同时获得外界扰动发生的位置，进而也能得到应变、温度变化的具体测量值。对后向瑞利信号散射曲线通过外界扰动位置信息所对应散射曲线处做傅里叶变换，即可得到振动源的振动频率。
本发明的可探测频率范围为τ2为光时分复用的不等宽双脉冲中所调制长脉冲部分脉宽，fs为采样频率。
可以根据实际情况具体选用合适的τ2，再相应改变相关联的参数，以此来增加可探测频率的范围，使之能灵活应用于对振动频率测量有不同需求的场合。例如当高速数据采集装置采样率fs为100MS/s，光时分复用的不等宽双脉冲中长脉冲部分脉宽取14.5μs，该系统的可探测频率范围为68.97kHz～50MHz。
综上，本发明可获得较为稳定的后向瑞利散射光信号和后向布里渊散射光信号，实现了温度、应变和振动等事件的同时测量。对于振动测量，本发明可以灵活改变光时分复用的不等宽双脉冲中脉宽较宽的光脉冲宽度，大大提升可探测频率的范围，可达MHz级别，合乎实际应用场合的需求。
以上，仅为本发明优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖于本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，包括：
窄带激光器(1)，其输出端连接第一耦合器(2)，所述第一耦合器(2)的一个输出端连接光脉冲产生单元(10)；另一个输出端连接参考光调制单元(20)；
所述光脉冲产生单元(10)接收探测光，并输出调制后的探测光脉冲至环形器(6)端口A；所述环行器(6)端口B连接被测光纤FUT；所述被测光纤FUT接收探测光脉冲，并经过外部事件调制后产生后向散射光，所述后向散射光通过环行器(6)端口B至环行器(6)端口C输出至第四耦合器(13)的一路输入端；
所述参考光调制单元(20)接收参考光，输出调制后的参考光信号至第四耦合器(13)的另一路输入端；
所述第四耦合器(13)的两个输出端与光平衡探测器(14)的输入端相连，所述光平衡探测器(14)得到调制后的参考光与所述后向散射光的拍频信号并进行光电转换，并与高速数据采集装置(15)相连，输出拍频电信号；
所述高速数据采集装置(15)，受所述脉冲信号发生器(17)触发，进行拍频电信号的采集及模数转换，输出至计算机(16)；
所述计算机(16)，对拍频电信号采样数据，进行滤波和信号处理得到测量结果。
2.如权利要求1所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述光脉冲产生单元(10)包括：
由所述第一耦合器(2)一路依次连接的第一光调制器(3)、掺铒光纤放大器(4)、布拉格光纤光栅(5)；其中，所述第一光调制器(3)用于输出光脉冲信号；所述掺铒光纤放大器(4)用于放大光脉冲信号；所述布拉格光纤光栅(5)用于对掺铒光纤放大器(4)产生的自发辐射进行滤波。
3.如权利要求1所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述参考光调制单元(20)包括：
第二耦合器(7)、所述第二耦合器(7)将参考光分为上下两路输出；
与第二耦合器(7)上路输出端依次相连的第二光调制器(8)、偏振态扰偏器(10)；与第二光调制器(8)相连的微波源(9)；其中，所述第二光调制器(8)用于给上路参考光设置移频量；所述偏振态扰偏器(10)用于对移频后的上路参考光进行扰偏；
与第二耦合器(7)下路输出端相连的偏振控制器(11)；所述偏振控制器(11)用于减小下路参考光偏振噪声；
所述偏振态扰偏器(10)与同偏振态控制器(11)均与第三耦合器(12)的输入端相连。
4.如权利要求1所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，还包括脉冲信号发生器(17)，所述脉冲信号发生器(17)分别与第一光调制器(3)和高速数据采集装置(15)相连，用于输出驱动及触发电信号。
5.如权利要求2所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述第一光调制器(3)包括但不限于声光调制器、电光调制器。
6.如权利要求3所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，所述第二光调制器(8)包括但不限于声光调制器、电光调制器。
7.如权利要求1所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，第一耦合器(2)的分光比为90：10。
8.如权利要求3所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，第二耦合器(7)的分光比为50：50。
9.如权利要求1-8中任一项所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，基于光时分复用的不等宽双脉冲的多OTDR复用方法，通过对瑞利散射光和布里渊散射光的检测进行温度应变和振动三参量的同时测量。
10.如权利要求9所述的一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，其特征在于，基于光时分复用的不等宽双脉冲的多OTDR复用方法，包括：
所述光脉冲调制单元(10)将连续的探测光调制为光时分复用的不等宽双脉冲，短脉冲光和长脉冲光，分别占用不同时隙复用成一路，所述短脉冲光脉宽为τ1，所述长脉冲光脉宽为τ2，并且τ1＜＜τ2；
所述短脉冲光在传感光纤中传输时，受光纤上温度与应变调制，调制信息加载至其后向布里渊散射光信号，通过对其布里渊信号移频量测量，可解调出外界扰动点变化同时对其定位；
所述长脉冲光在传感光纤中传输时，受高频振动源相位调制，调制信息加载至后向瑞利散射光信号，可对其解调出高频振动源频率；
所述光时分复用的不等宽双脉冲，长脉冲光部分强度低。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711426773.6A CN107917738B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711426773.6A CN107917738B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107917738A true CN107917738A (zh) | 2018-04-17 |
| CN107917738B CN107917738B (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=61894300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711426773.6A Active CN107917738B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107917738B (zh) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108759884A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 南京大学 | 消除偏振衰落影响的分布式弱光栅阵列传感系统和方法 |
| CN109186645A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-11 | 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所 | 一种应用于分布式光纤应变解调的泵浦光信噪比提升装置及方法 |
| CN109186895A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-11 | 太原理工大学 | 分布式无源输气管线泄漏多参量融合预警检测装置和方法 |
| CN109238355A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-18 | 武汉理工大学 | 光纤分布式动静态参量同时传感测量的装置及方法 |
| CN109323750A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-12 | 武汉理工光科股份有限公司 | 分布式光纤振动传感系统及相位解调方法 |
| CN109405956A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-01 | 珠海任驰光电科技有限公司 | 一种分布式光纤振动传感系统解调方法及装置 |
| CN109974756A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-05 | 南京聚科光电技术有限公司 | 基于差分相位脉冲发射和时域合并的φ-otdr技术 |
| CN110220470A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-10 | 太原理工大学 | 基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法 |
| WO2019228099A1 (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 华为技术有限公司 | 一种测量方法及测量装置 |
| CN111089646A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-01 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法 |
| CN111239842A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种基于分布式光纤传感技术的雨水入侵光缆监测系统及方法 |
| CN111473952A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-31 | 武汉光迅信息技术有限公司 | 光纤传感装置 |
| CN111540212A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-08-14 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种用于分布式光纤的高速公路干扰估计系统及方法 |
| CN111896136A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-06 | 太原理工大学 | 厘米量级空间分辨率的双参量分布式光纤传感装置及方法 |
| CN112033567A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 太原理工大学 | 一种opgw架空地线温度、振动分离测量光纤传感系统 |
| CN112033568A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 太原理工大学 | 一种双脉冲调制的温度与应变光纤传感系统 |
| CN112781810A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测储罐泄漏的方法、装置及系统 |
| CN112781514A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测储罐非正常内压形变的方法、装置及系统 |
| CN112781634A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-05-11 | 南京信息工程大学 | 一种基于YOLOv4卷积神经网络的BOTDR分布式光纤传感系统 |
| CN112781811A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测接管泄漏的方法、装置和系统 |
| CN113189450A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 广东电网有限责任公司清远供电局 | 基于微气象监测和svm算法的线路覆冰监测系统 |
| CN113432630A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-24 | 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 | 分布式光纤传感监测系统 |
| CN113447158A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 测量大功率光纤激光器全链路纤芯温度分布的方法 |
| JPWO2020157917A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2021-11-11 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、状態検知装置、状態検知方法、及びプログラム |
| CN113654581A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-16 | 太原理工大学 | 一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统及方法 |
| CN113654580A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-16 | 太原理工大学 | 一种同时测量温度与应变的光频域反射系统 |
| CN113758509A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-07 | 太原理工大学 | 一种温度、应变、振动一体化的光纤传感装置 |
| CN114252141A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-29 | 江南大学 | 基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法 |
| CN115371716A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-11-22 | 杭州水务数智科技股份有限公司 | 一种分布式光纤传感器多信号检测方法 |
| CN115507817A (zh) * | 2022-11-22 | 2022-12-23 | 杭州水务数智科技股份有限公司 | 基于分布式光纤传感器的地下管廊管片沉降检测方法 |
| WO2023119626A1 (ja) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 日本電信電話株式会社 | 光測定システム及び光測定方法 |
| CN116398379A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-07 | 中国长江三峡集团有限公司 | 基于分布式光纤传感的风电机组叶片状态监测装置及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020154291A1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-10-24 | Ando Electric Co., Ltd. | Optical fiber characteristic measuring device |
| CN101158592A (zh) * | 2007-10-15 | 2008-04-09 | 北京航空航天大学 | 光纤分布式温度和应力传感装置 |
| CN102425995A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 无锡成电光纤传感科技有限公司 | 同时测量静态/动态应变、温度的光纤传感器系统及方法 |
| CN102829807A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | Botda和potdr相结合的分布式光纤传感系统 |
| CN103162742A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-19 | 李裔 | 一种新型分布式光纤温度与应力传感器 |
| CN105547460A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-04 | 南京大学 | 融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计及其方法 |
| CN106248119A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-21 | 南京大学 | 一种分布式超高速扰动定量检测方法及装置 |
| JP2017003338A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 日本電信電話株式会社 | モード結合比率分布測定方法及びモード結合比率分布測定装置 |
| CN106768268A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 电子科技大学 | 一种低反射倾斜光栅阵列同φ‑otdr相结合的光纤振动传感系统 |
-
2017
- 2017-12-26 CN CN201711426773.6A patent/CN107917738B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020154291A1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-10-24 | Ando Electric Co., Ltd. | Optical fiber characteristic measuring device |
| CN101158592A (zh) * | 2007-10-15 | 2008-04-09 | 北京航空航天大学 | 光纤分布式温度和应力传感装置 |
| CN102425995A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 无锡成电光纤传感科技有限公司 | 同时测量静态/动态应变、温度的光纤传感器系统及方法 |
| CN102829807A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | Botda和potdr相结合的分布式光纤传感系统 |
| CN103162742A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-19 | 李裔 | 一种新型分布式光纤温度与应力传感器 |
| JP2017003338A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 日本電信電話株式会社 | モード結合比率分布測定方法及びモード結合比率分布測定装置 |
| CN105547460A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-04 | 南京大学 | 融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计及其方法 |
| CN106248119A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-21 | 南京大学 | 一种分布式超高速扰动定量检测方法及装置 |
| CN106768268A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 电子科技大学 | 一种低反射倾斜光栅阵列同φ‑otdr相结合的光纤振动传感系统 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| QIN Z ET.AL: "Distributed vibration/acoustic sensing with highfrequency response and spatial resolution based on time-division multiplexing", 《OPTICS COMMUNICATION》 * |
| SAKAIRI Y ET.AL: "Prototype double-pulse BOTDR for measuring distributed strain with 20-cm spatial resolution", 《SICE ANNUAL CONFERENCE 2008》 * |
| YUANGANG LU ET.AL: "Distributed Strain and Temperature Measurement by Brillouin Beat Spectrum", 《PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 * |
| 张旭苹 等: "基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术", 《激光与光电子学进展》 * |
Cited By (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108759884B (zh) * | 2018-05-22 | 2020-07-14 | 南京大学 | 消除偏振衰落影响的分布式弱光栅阵列传感系统和方法 |
| CN108759884A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 南京大学 | 消除偏振衰落影响的分布式弱光栅阵列传感系统和方法 |
| CN110553674A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 华为技术有限公司 | 一种测量方法及测量装置 |
| CN110553674B (zh) * | 2018-05-30 | 2021-05-18 | 华为技术有限公司 | 一种测量方法及测量装置 |
| CN113405577A (zh) * | 2018-05-30 | 2021-09-17 | 华为技术有限公司 | 一种测量方法及测量装置 |
| WO2019228099A1 (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 华为技术有限公司 | 一种测量方法及测量装置 |
| CN109186895A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-11 | 太原理工大学 | 分布式无源输气管线泄漏多参量融合预警检测装置和方法 |
| CN109238355A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-18 | 武汉理工大学 | 光纤分布式动静态参量同时传感测量的装置及方法 |
| CN109238355B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-08-25 | 武汉理工大学 | 光纤分布式动静态参量同时传感测量的装置及方法 |
| CN109186645B (zh) * | 2018-08-30 | 2021-04-23 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | 一种应用于分布式光纤应变解调的泵浦光信噪比提升装置及方法 |
| CN109186645A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-11 | 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所 | 一种应用于分布式光纤应变解调的泵浦光信噪比提升装置及方法 |
| CN109323750A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-12 | 武汉理工光科股份有限公司 | 分布式光纤振动传感系统及相位解调方法 |
| CN109323750B (zh) * | 2018-11-14 | 2021-08-06 | 武汉理工光科股份有限公司 | 分布式光纤振动传感系统及相位解调方法 |
| CN109405956A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-01 | 珠海任驰光电科技有限公司 | 一种分布式光纤振动传感系统解调方法及装置 |
| JPWO2020157917A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2021-11-11 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、状態検知装置、状態検知方法、及びプログラム |
| US11846541B2 (en) | 2019-01-31 | 2023-12-19 | Nec Corporation | Optical fiber sensing system with improved state detection |
| JP7276356B2 (ja) | 2019-01-31 | 2023-05-18 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、状態検知装置、状態検知方法、及びプログラム |
| CN109974756B (zh) * | 2019-04-11 | 2021-05-07 | 南京聚科光电技术有限公司 | 基于差分相位脉冲发射和时域合并的φ-otdr技术 |
| CN109974756A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-05 | 南京聚科光电技术有限公司 | 基于差分相位脉冲发射和时域合并的φ-otdr技术 |
| CN110220470A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-09-10 | 太原理工大学 | 基于瑞利散射的单端混沌布里渊动态应变测量装置及方法 |
| CN112781811B (zh) * | 2019-11-07 | 2023-02-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测接管泄漏的方法、装置和系统 |
| CN112781810A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测储罐泄漏的方法、装置及系统 |
| CN112781514A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测储罐非正常内压形变的方法、装置及系统 |
| CN112781811A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测接管泄漏的方法、装置和系统 |
| CN111089646A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-01 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用分布式光纤探测管道外水进入埋地管道或暗涵的位置的方法 |
| CN111239842A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种基于分布式光纤传感技术的雨水入侵光缆监测系统及方法 |
| CN111473952A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-31 | 武汉光迅信息技术有限公司 | 光纤传感装置 |
| CN111473952B (zh) * | 2020-04-08 | 2022-03-11 | 武汉光迅信息技术有限公司 | 光纤传感装置 |
| CN111896136A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-06 | 太原理工大学 | 厘米量级空间分辨率的双参量分布式光纤传感装置及方法 |
| CN111896136B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-11-09 | 太原理工大学 | 厘米量级空间分辨率的双参量分布式光纤传感装置及方法 |
| CN111540212A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-08-14 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种用于分布式光纤的高速公路干扰估计系统及方法 |
| CN112033567A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 太原理工大学 | 一种opgw架空地线温度、振动分离测量光纤传感系统 |
| CN112033568A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 太原理工大学 | 一种双脉冲调制的温度与应变光纤传感系统 |
| CN112033568B (zh) * | 2020-08-07 | 2022-08-09 | 太原理工大学 | 一种双脉冲调制的温度与应变光纤传感系统 |
| CN112781634A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-05-11 | 南京信息工程大学 | 一种基于YOLOv4卷积神经网络的BOTDR分布式光纤传感系统 |
| CN113189450A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 广东电网有限责任公司清远供电局 | 基于微气象监测和svm算法的线路覆冰监测系统 |
| CN113432630B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-02-17 | 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 | 分布式光纤传感监测系统 |
| CN113432630A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-24 | 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 | 分布式光纤传感监测系统 |
| CN113447158B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-01-26 | 中国人民解放军国防科技大学 | 测量大功率光纤激光器全链路纤芯温度分布的方法 |
| CN113447158A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 测量大功率光纤激光器全链路纤芯温度分布的方法 |
| CN113654580A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-16 | 太原理工大学 | 一种同时测量温度与应变的光频域反射系统 |
| CN113654580B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-06-13 | 太原理工大学 | 一种同时测量温度与应变的光频域反射系统 |
| CN113654581A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-16 | 太原理工大学 | 一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统及方法 |
| CN113758509A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-07 | 太原理工大学 | 一种温度、应变、振动一体化的光纤传感装置 |
| CN113758509B (zh) * | 2021-09-09 | 2024-02-06 | 太原理工大学 | 一种温度、应变、振动一体化的光纤传感装置 |
| CN114252141B (zh) * | 2021-12-13 | 2022-12-13 | 江南大学 | 基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法 |
| CN114252141A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-29 | 江南大学 | 基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法 |
| WO2023119626A1 (ja) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 日本電信電話株式会社 | 光測定システム及び光測定方法 |
| CN115371716B (zh) * | 2022-10-25 | 2023-02-14 | 杭州水务数智科技股份有限公司 | 一种分布式光纤传感器多信号检测方法 |
| CN115371716A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-11-22 | 杭州水务数智科技股份有限公司 | 一种分布式光纤传感器多信号检测方法 |
| CN115507817A (zh) * | 2022-11-22 | 2022-12-23 | 杭州水务数智科技股份有限公司 | 基于分布式光纤传感器的地下管廊管片沉降检测方法 |
| CN116398379A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-07 | 中国长江三峡集团有限公司 | 基于分布式光纤传感的风电机组叶片状态监测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107917738B (zh) | 2020-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107917738A (zh) | 一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统 | |
| CN102506904B (zh) | 一种基于超导纳米线单光子探测器的自发布里渊散射光时域反射仪 | |
| CN105806465B (zh) | 一种基于固定反射点的新型φ-otdr探测装置及其探测方法 | |
| CN102759371B (zh) | 融合cotdr的长距离相干检测布里渊光时域分析仪 | |
| CN108663138B (zh) | 一种分布式光纤温度及振动的传感系统及方法 | |
| CN105547460B (zh) | 融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计及其方法 | |
| CN107101658B (zh) | 相位敏感光时域反射分布式光纤传感系统快速定位方法 | |
| CN102589592B (zh) | 基于多波长光源的布里渊光时域反射仪 | |
| CN102829807B (zh) | Botda和potdr相结合的分布式光纤传感系统 | |
| CN107238412B (zh) | 一种同时监测振动、应力、温度的分布式光纤传感器 | |
| CN102937416B (zh) | 一种基于正交偏振态倒换的全分布式光纤应变与振动传感方法和装置 | |
| CN103323215B (zh) | 一种光时域反射测量装置及方法 | |
| CN105890797B (zh) | 温度和应力同时探测的高光谱瑞利-布里渊光时域反射计 | |
| CN105067103A (zh) | 基于光频域反射计的振动检测装置及其方法 | |
| CN104568119A (zh) | 一种单光源脉冲编码的光纤振动传感系统及其传感方法 | |
| CN108760080B (zh) | 一种基于ase噪声的分布式光纤拉曼测温装置及方法 | |
| CN101441092A (zh) | 基于相干光时域反射的周界防护传感定位系统 | |
| CN102393182B (zh) | 基于三层结构传感光纤的窄带宽布里渊光时域反射仪 | |
| CN103076112B (zh) | 单边带分布式光纤传感系统的参数测量装置 | |
| CN208171424U (zh) | 多光源相位敏感光时域反射计 | |
| CN108519147A (zh) | 多光源相位敏感光时域反射计及其方法 | |
| CN105783952B (zh) | 反射点阵光纤相位敏感otdr传感系统及方法 | |
| CN107860461B (zh) | 基于位相光时域反射计及光纤双脉冲差分式微扰探测器 | |
| CN109297425A (zh) | 一种物理随机数调制的布里渊光时域反射仪 | |
| CN104457960A (zh) | 一种基于相干接收技术的分布式光纤传感系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |