基于外差檢測的高靈敏相位OTDR分布式光纖振動傳感器
一、主要功能和應用領域 1、主要功能 相位OTDR作為一種新型的分布式光纖振動傳感器,能夠在長距離范圍內(nèi)對微小振動信號進行分布式、多點、實時檢測,因此在周界安防和工程結構安全檢測領域具有其他類型的振動傳感器所不能比擬的優(yōu)勢。 2、應用領域 其主要可用于監(jiān)測和保護國境、軍事基地、發(fā)電廠、核設施及監(jiān)獄等的分布式光纖傳感防入侵系統(tǒng),以及用于大壩、橋梁、輸油/氣管道的分布式光纖傳感工程結構安全檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為目前研究的重點。 二、特色及先進性 1、在系統(tǒng)光路上利用外差檢測技術,可以有效提高系統(tǒng)信噪比,進而提高系統(tǒng)的檢測靈敏度和動態(tài)范圍; 2、在信號處理上運用二維矩陣的傅里葉變化的振動信號提取技術,可以快速高效的同時提取出振動信號的位置和頻率信息。 3、在系統(tǒng)的運行方面,綜合系統(tǒng)性能參數(shù)考慮,實現(xiàn)對振動的高靈敏檢測、高響應頻率及高空間分辨率定位。 三、技術指標 系統(tǒng)的技術指標主要有如下幾個方面:動態(tài)范圍(即最大的檢測范圍)、空間分辨率、信噪比、頻率響應范圍以及誤報率。 四、能為產(chǎn)業(yè)解決的關鍵問題和實施后可取得的效果 現(xiàn)階段我國正處于經(jīng)濟建設的高速發(fā)展時期,隨著各大城市的現(xiàn)代化建設,各類大型公共設施的建設往往處于復雜的周邊環(huán)境中,在其建設過程中不可避免地面臨一系列人為或自然的威脅。因此,一種遠距離、高空間分辨率、高信噪比的多點、實時分布式光纖振動傳感器,對保障工程的運行和建設安全具有重大的現(xiàn)實意義。 此外,大到各種敏感地點諸如監(jiān)獄、軍事基地以及飛機場等的防入侵安防系統(tǒng),小到小區(qū)、別墅的防盜系統(tǒng),都需要一種能大面積覆蓋入侵探測傳感器,而相位OTDR分布式光纖振動傳感器可以滿足這種功能。
電子科技大學
2021-04-10