基于分布式光纖振動傳感器系統(tǒng)識別海底光電復合纜監(jiān)測
發(fā)布時間:2020-12-15 18:28
隨著科學技術(shù)的進步,海洋經(jīng)濟成了各國經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵發(fā)展項目。在此過程當中,海底光纜的應用十分廣泛,在海上風電、島嶼開發(fā)以及石油平臺等多種海上項目都需要海底光纜的應用。海底具有較地底更為復雜的環(huán)境,如何保證海底光纜安全運行,實時監(jiān)測海底光纜動態(tài),定位光纜故障點,成為亟須解決的問題。通過分布式光纖振動傳感器,借助Φ-OTDR技術(shù),設(shè)計海底光電復合纜的監(jiān)測系統(tǒng)。最終借助時空譜圖進行故障點與非故障點的信號變化表征,實現(xiàn)海底光纜故障點的實時監(jiān)測與定位。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020年22期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
準分布式光纖傳感器原理
全分布式傳感器將整個系統(tǒng)集中到一個傳感型的光纖傳感器上,光纖隔斷在作為信息傳輸?shù)拿浇榈耐瑫r,也能夠被看作獨立的感應器件使用。因此,全分布式光纖傳感器相比于準分布式光纖傳感器來說,不存在所謂的檢測盲區(qū),監(jiān)測范圍更廣,并且兼具傳感功能。在投資成本上,由于系統(tǒng)集中在一個光纖上,因此投資成本相對來說要低很多。鑒于此,全分布式傳感器的適用范圍更為廣泛。全分布式傳感器的主要原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。光纖在傳輸光的過程中,會產(chǎn)生光的散射,其產(chǎn)生主要的三種散射分別是布里淵散射、拉曼散射以及瑞利散射[10],其散射示意如圖3所示。對系統(tǒng)用到的瑞利散射進行簡要介紹。瑞利散射也即分子散射,在分布式光纖系統(tǒng)中,它是由光纖本身所產(chǎn)生的一種特質(zhì)。光纖材料無法做到長度范圍內(nèi)的絕對均勻,因此光線的折射率并非絕對的,而是在特定范圍內(nèi)無規(guī)則變化的。瑞利散射也因此產(chǎn)生。瑞利散射是光纖材料與光波之間相互作用所得的彈性散射,因此不發(fā)生對應的頻移變化。
光纖在傳輸光的過程中,會產(chǎn)生光的散射,其產(chǎn)生主要的三種散射分別是布里淵散射、拉曼散射以及瑞利散射[10],其散射示意如圖3所示。對系統(tǒng)用到的瑞利散射進行簡要介紹。瑞利散射也即分子散射,在分布式光纖系統(tǒng)中,它是由光纖本身所產(chǎn)生的一種特質(zhì)。光纖材料無法做到長度范圍內(nèi)的絕對均勻,因此光線的折射率并非絕對的,而是在特定范圍內(nèi)無規(guī)則變化的。瑞利散射也因此產(chǎn)生。瑞利散射是光纖材料與光波之間相互作用所得的彈性散射,因此不發(fā)生對應的頻移變化。2 Φ-OTDR技術(shù)簡述
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏信息實時識別算法[J]. 趙玉芹,鹿艷晶. 信息與電腦(理論版). 2018(15)
[2]光纖傳感技術(shù)發(fā)展分析及趨勢預測[J]. 閆志學. 工程技術(shù)研究. 2017(10)
[3]基于相空間重構(gòu)的光纖周界信號識別算法研究[J]. 王建平,郝釗,朱程輝. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(05)
[4]基于基音特征分析的光纖振動信號識別算法[J]. 畢福昆,周良欣,李雪蓮. 北方工業(yè)大學學報. 2017(02)
[5]基于小波重構(gòu)與時空二維特征的光纖振動識別[J]. 曲洪權(quán),王笑笑,畢福昆,鄭彤. 吉首大學學報(自然科學版). 2017(02)
[6]光纖傳感器振動信號特征提取研究[J]. 盛媛媛,劉俊承,金佳穎,程鵬申,胡通. 光電技術(shù)應用. 2015(06)
碩士論文
[1]分布式光纖安防檢測系統(tǒng)的信號識別方法研究[D]. 楊振.大連海事大學 2015
本文編號:2918707
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020年22期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
準分布式光纖傳感器原理
全分布式傳感器將整個系統(tǒng)集中到一個傳感型的光纖傳感器上,光纖隔斷在作為信息傳輸?shù)拿浇榈耐瑫r,也能夠被看作獨立的感應器件使用。因此,全分布式光纖傳感器相比于準分布式光纖傳感器來說,不存在所謂的檢測盲區(qū),監(jiān)測范圍更廣,并且兼具傳感功能。在投資成本上,由于系統(tǒng)集中在一個光纖上,因此投資成本相對來說要低很多。鑒于此,全分布式傳感器的適用范圍更為廣泛。全分布式傳感器的主要原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。光纖在傳輸光的過程中,會產(chǎn)生光的散射,其產(chǎn)生主要的三種散射分別是布里淵散射、拉曼散射以及瑞利散射[10],其散射示意如圖3所示。對系統(tǒng)用到的瑞利散射進行簡要介紹。瑞利散射也即分子散射,在分布式光纖系統(tǒng)中,它是由光纖本身所產(chǎn)生的一種特質(zhì)。光纖材料無法做到長度范圍內(nèi)的絕對均勻,因此光線的折射率并非絕對的,而是在特定范圍內(nèi)無規(guī)則變化的。瑞利散射也因此產(chǎn)生。瑞利散射是光纖材料與光波之間相互作用所得的彈性散射,因此不發(fā)生對應的頻移變化。
光纖在傳輸光的過程中,會產(chǎn)生光的散射,其產(chǎn)生主要的三種散射分別是布里淵散射、拉曼散射以及瑞利散射[10],其散射示意如圖3所示。對系統(tǒng)用到的瑞利散射進行簡要介紹。瑞利散射也即分子散射,在分布式光纖系統(tǒng)中,它是由光纖本身所產(chǎn)生的一種特質(zhì)。光纖材料無法做到長度范圍內(nèi)的絕對均勻,因此光線的折射率并非絕對的,而是在特定范圍內(nèi)無規(guī)則變化的。瑞利散射也因此產(chǎn)生。瑞利散射是光纖材料與光波之間相互作用所得的彈性散射,因此不發(fā)生對應的頻移變化。2 Φ-OTDR技術(shù)簡述
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏信息實時識別算法[J]. 趙玉芹,鹿艷晶. 信息與電腦(理論版). 2018(15)
[2]光纖傳感技術(shù)發(fā)展分析及趨勢預測[J]. 閆志學. 工程技術(shù)研究. 2017(10)
[3]基于相空間重構(gòu)的光纖周界信號識別算法研究[J]. 王建平,郝釗,朱程輝. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(05)
[4]基于基音特征分析的光纖振動信號識別算法[J]. 畢福昆,周良欣,李雪蓮. 北方工業(yè)大學學報. 2017(02)
[5]基于小波重構(gòu)與時空二維特征的光纖振動識別[J]. 曲洪權(quán),王笑笑,畢福昆,鄭彤. 吉首大學學報(自然科學版). 2017(02)
[6]光纖傳感器振動信號特征提取研究[J]. 盛媛媛,劉俊承,金佳穎,程鵬申,胡通. 光電技術(shù)應用. 2015(06)
碩士論文
[1]分布式光纖安防檢測系統(tǒng)的信號識別方法研究[D]. 楊振.大連海事大學 2015
本文編號:2918707
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