我國大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模已常年位居世界之首,自然災(zāi)害、人為因素以及結(jié)構(gòu)自身的性能缺陷都會導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的損毀,造成不可估量的生命財(cái)產(chǎn)損失,因此需要對大型基礎(chǔ)設(shè)施的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,采取相應(yīng)措施避免重大事故的發(fā)生。大型基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障或者存在隱患時(shí)會產(chǎn)生異常的振動,通過對振動信號的監(jiān)測,當(dāng)振動信號出現(xiàn)異常時(shí),就能夠?qū)@些安全隱患做出應(yīng)急響應(yīng),防患于未然�；谙辔幻舾行凸鈺r(shí)域反射計(jì)(（Φ-OTDR）的分布式光纖振動傳感系統(tǒng),具有連續(xù)分布式監(jiān)測、響應(yīng)速度快、探測靈敏度高等優(yōu)勢,在大型基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測領(lǐng)域有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。然而,受現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境的影響,基于Φ-OTDR的分布式光纖振動傳感設(shè)備通常難以滿足所有應(yīng)用的需求。分布式光纖振動傳感系統(tǒng)監(jiān)測的信號是后向瑞利散射（RBS）信號,RBS信號的強(qiáng)度及相位都具有隨機(jī)性,使得RBS信號在疊加過程中產(chǎn)生相干衰落效應(yīng),系統(tǒng)出現(xiàn)探測死區(qū)。實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境非常復(fù)雜,使得傳感光纖中傳輸?shù)墓獠ㄆ駪B(tài)變化頻繁,給系統(tǒng)引入偏振相關(guān)噪聲,降低傳感系統(tǒng)的探測靈敏度。實(shí)際監(jiān)測的振動事件長度無法預(yù)知,噪聲基底高,以固定單一的空間分辨率進(jìn)... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１傳感器示意圖（ａ）點(diǎn)式傳感器（ｂ）分布式光纖傳感器??

圖１－３基于干涉原理的分布式光纖傳感原理圖??（１）基于Ｓａｇｎａｃ干涉儀的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)??基于Ｓａｇｎａｃ干涉儀的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)如圖１－４所示。這種干涉結(jié)構(gòu)??的主體是由一個(gè)２ｘ２的３ｄＢ稱合器構(gòu)成光纖環(huán)，激光器的輸出經(jīng)過３ｄＢ稱合器??后，分為場強(qiáng)相同的兩部分進(jìn)入同一光纖環(huán)中。順時(shí)針（Ｃｌｏｃｋ?Ｗｉｓｅ，ＣＷ）和??逆時(shí)針（Ｃｏｕｔｅｒ?Ｃｌｏｃｋ?Ｗｉｓｅ，ＣＣＷ）傳輸?shù)膬墒庠趥鞲泄饫w中構(gòu)成閉合的環(huán)形??光路，相向傳輸?shù)膬墒饨?jīng)同一耦合器耦合輸出，由光電探測器接收并轉(zhuǎn)為電信??號。當(dāng)光纖環(huán)上距離耦合器ｈ位置處發(fā)生擾動時(shí)，由于兩束光經(jīng)過擾動點(diǎn)的時(shí)??間不同，ＣＷ傳輸?shù)墓庖仁艿秸駝拥恼{(diào)制，導(dǎo)致兩束光之間形成相位差，兩者??４??

件的定位不確定度為１００ｍ［５（）］。??（２）基于ＭＺＩ的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)??圖１－５是基于ＭＺＩ的分布式光纖傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。激光器的輸出由３ｄＢ奉禺??合器分為功率相當(dāng)?shù)膬墒�，�?dāng)有外界擾動事件作用在傳感臂上時(shí)，傳感臂中傳??輸?shù)墓獠ㄊ艿秸駝有盘柕恼{(diào)制，而參考臂的狀態(tài)保持不變。傳感臂與參考臂之間??的光纖長度以及折射率的變化會引起相位變化，兩臂傳輸?shù)墓庠诮邮斩烁缮�，�??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于PGC解調(diào)的光纖傳感器天然氣管道泄漏檢測裝置設(shè)計(jì)[D]. 章仁杰.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[3]高性能長距離相敏光時(shí)域反射系統(tǒng)研究及安防應(yīng)用[D]. 彭正譜.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：2947509