本文關(guān)鍵詞：電力分布式光纖傳感系統(tǒng)溫度和應(yīng)變監(jiān)測(cè)研究

  更多相關(guān)文章： 布里淵光時(shí)域反射 數(shù)據(jù)采集 Labview軟件設(shè)計(jì) 監(jiān)測(cè)

【摘要】：電力光纖在電力系統(tǒng)中作為電網(wǎng)通信及調(diào)度、保護(hù)的信息通道,目前在國(guó)內(nèi)有上百萬(wàn)公里,電力分布式光纖傳感系統(tǒng)的研究對(duì)于解決電力光纖本體監(jiān)測(cè)以及對(duì)光纜沿線的環(huán)境監(jiān)測(cè),具有重要的意義。電力光纖特性發(fā)生改變的最主要和直接的表現(xiàn)方式是溫度和應(yīng)變的變化,因此溫度和應(yīng)變的監(jiān)測(cè)成為電力光纜中最主要和最重要的手段。而光纖中的布里淵散射與溫度和應(yīng)變有著密切的聯(lián)系,因此基于布里淵散射的分布式光纖傳感技術(shù)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文基于布里淵光時(shí)域反射(BOTDR)技術(shù)設(shè)計(jì)了主要應(yīng)用于電力光纜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),具有對(duì)電力光纜的溫度和應(yīng)變長(zhǎng)距離、分布式監(jiān)測(cè)的能力。系統(tǒng)主要在Labview虛擬儀器平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),涉及參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、掃頻設(shè)計(jì)、圖形顯示、數(shù)據(jù)保存、界面設(shè)計(jì)和系統(tǒng)測(cè)試等內(nèi)容。文章首先基于BOTDR技術(shù)進(jìn)行硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)搭建,而后進(jìn)行了Labview軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要包括對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)采集控制,頻率合成器的掃頻控制,散射信號(hào)的降噪處理,為獲取精確的布里淵頻移而采用的不同數(shù)據(jù)擬合算法等。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明了該系統(tǒng)的可行性,達(dá)到了對(duì)光纖溫度和應(yīng)變的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可應(yīng)用于電力系統(tǒng)中電力光纜可能出現(xiàn)的火災(zāi)、覆冰、雷擊、舞動(dòng)以及破壞等故障監(jiān)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：布里淵光時(shí)域反射 數(shù)據(jù)采集 Labview軟件設(shè)計(jì) 監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM76;TP212
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文各部分主要內(nèi)容13-15
• 第二章 分布式光纖傳感技術(shù)概述15-26
• 2.1 技術(shù)原理簡(jiǎn)介15-16
• 2.2 光時(shí)域反射(OTDR)傳感技術(shù)16-20
• 2.2.1 光時(shí)域反射原理16-18
• 2.2.2 相干探測(cè)技術(shù)18-20
• 2.3 布里淵光時(shí)域反射(BOTDR)傳感技術(shù)20-25
• 2.3.1 布里淵散射原理與傳感機(jī)制20-22
• 2.3.2 布里淵光時(shí)域反射技術(shù)22-24
• 2.3.3 布里淵散射譜提取方法24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)26-33
• 3.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)分析26-27
• 3.2 系統(tǒng)功能分析27-28
• 3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊設(shè)計(jì)28-29
• 3.4 系統(tǒng)軟件平臺(tái)29-30
• 3.5 系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建30-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)與信號(hào)處理33-48
• 4.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)33-41
• 4.1.1 USB9812A高速數(shù)據(jù)采集卡概述33-35
• 4.1.2 USB9812A數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)設(shè)置35-36
• 4.1.3 光纖傳感數(shù)據(jù)采集基本功能設(shè)計(jì)36-41
• 4.2 時(shí)域信號(hào)分析與處理41-47
• 4.2.1 信號(hào)檢波處理41-42
• 4.2.2 信號(hào)降噪分析42-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第五章 關(guān)鍵功能與算法設(shè)計(jì)48-73
• 5.1 掃頻功能設(shè)計(jì)48-57
• 5.1.1 掃頻功能概述48-49
• 5.1.2 頻率合成器與PC連接控制49-53
• 5.1.3 掃頻功能的軟件實(shí)現(xiàn)53-57
• 5.2 布里淵頻移提取算法的設(shè)計(jì)57-70
• 5.2.1 布里淵頻移獲取概述57-59
• 5.2.2 洛侖茲擬合59-63
• 5.2.3 三次樣條擬合63-65
• 5.2.4 樣條插值法65-67
• 5.2.5 擬合改進(jìn)分析67-70
• 5.3 頻移定標(biāo)70-71
• 5.4 連續(xù)采集設(shè)計(jì)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證73-86
• 6.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)73-75
• 6.2 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)75-76
• 6.3 原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)76-77
• 6.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析77-85
• 6.4.1 系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)77-80
• 6.4.2 溫度測(cè)試80-82
• 6.4.3 應(yīng)變測(cè)試82-83
• 6.4.4 空間分辨率測(cè)試83-84
• 6.4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析84-85
• 6.5 本章小結(jié)85-86
• 第七章 總結(jié)與展望86-88
• 7.1 總結(jié)86-87
• 7.2 展望87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果93

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本文編號(hào)：880316