一种分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法和装置

    公开(公告)号:CN111044171A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911293251.2

    申请日:2019-12-13

    Abstract: 本发明公开了一种分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法和装置,该方法包括:步骤S1,对传感光纤进行端点检测,确定传感光纤长度L,并根据传感光纤长度L,调节光脉冲重复频率;步骤S2,计算传感光纤尾端部分点散射信号S(L-m)~S(L-n)在t次测量周期内的标准差,并筛选得到标准差最大值σmax;步骤S3,将σmax与设定预设值σ0进行比较;步骤S4,若σmax>σ0,则增加光源输出功率,重复步骤S2~S3,直至σmax≤σ0。本发明可实时监测传感光纤尾端信号的标准差。通过微控制器实时修改脉冲激光的重复频率,使得系统响应时间最优。将实测标准差与预设标准差进行对比,当发现实测标准差小于预设值时,通过微控制器增加光源输出功率,提高信噪比,消除光纤损耗增加对系统造成的性能退化。

    一种基于多芯光纤的三维形状感知监测方法和系统

    公开(公告)号:CN111023991A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911330739.8

    申请日:2019-12-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于多芯光纤的三维形状感知监测方法和系统,该方法包括:获取多芯光纤的每个测量截面上所有光纤光栅测量的应变,反演得到各测量截面的曲率和弯曲方向;根据测量截面间隔,对各测量截面的曲率进行插值和加密处理,得到各测量截面的曲率函数;将各测量截面的曲率函数带入Frenet方程组,得到各测量截面的向量表达式;根据各测量截面的向量表达式,进行迭代运算,得到各测量截面的中心坐标;根据各测量截面的中心坐标,进行三维形状重构,确定待测结构的三维形状。本发明解决了三维形状自主感知与诊断、曲率解调、三维形状重构等关键技术难题,可满足未来结构环境感知与外形自适应主动控制的需求。

    一种分布式热力管道泄漏监测系统

    公开(公告)号:CN109442561A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811240485.6

    申请日:2018-10-24

    CPC classification number: F24D19/1009 F24D2220/042 G01K11/32 G01M3/002

    Abstract: 本发明提供了一种分布式热力管道泄漏监测系统,该系统包括光纤温度测量主机、工控机、测温光缆,其中:光纤温度测量主机,包含N个测温通道,每个测温通道对应连接一条测温光缆,测温光缆以热力管道为载体沿管路全程敷设,测温通道向测温光缆发送脉冲光信号,实时采集测温光缆内发回的散射光,根据测温光缆的折射率以及散射光光强,得到热力管道上全线的温度与温变速率数值曲线,并通过不同监测部位上所敷设光缆距光纤温度测量主机的长度,确定所需监测部位的平均温度和最大温变速率,并根据设定的温变速率阈值判定每根热力管道是否处于泄漏状态。

    一种基于环形光路的分布式光纤温度传感系统

    公开(公告)号:CN111307322B

    公开(公告)日:2021-12-07

    申请号:CN201911248571.6

    申请日:2019-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于环形光路的分布式光纤温度传感系统,包括:脉冲激光器(1)、波分复用器(2)、光开关(3)、第一光纤环(5)、第二光纤环(6)、温度测量光纤(7)、光电探测器(8)、数据采集卡(9)和上位机(10);所述环形光路的分布式光纤温度传感系统能够进行抑制非线性效应发生的激光器功率反馈调节和瑞利散射噪声补偿。本发明了提高分布式光纤温度传感器在实际应用环境中的长期稳定;消除瑞丽散射光对温度解调精度的影响,从而实现对传感光纤温度场信息的直接解调,降低系统调试的复杂度,提高温度测量精度及其长期测量的稳定性。

    一种基于环形光路的分布式光纤温度传感系统

    公开(公告)号:CN111307322A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201911248571.6

    申请日:2019-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于环形光路的分布式光纤温度传感系统,包括:脉冲激光器(1)、波分复用器(2)、光开关(3)、第一光纤环(5)、第二光纤环(6)、温度测量光纤(7)、光电探测器(8)、数据采集卡(9)和上位机(10);所述环形光路的分布式光纤温度传感系统能够进行抑制非线性效应发生的激光器功率反馈调节和瑞利散射噪声补偿。本发明了提高分布式光纤温度传感器在实际应用环境中的长期稳定;消除瑞丽散射光对温度解调精度的影响,从而实现对传感光纤温度场信息的直接解调,降低系统调试的复杂度,提高温度测量精度及其长期测量的稳定性。

    分布式光纤温度传感系统光纤长度实时监测的方法和装置

    公开(公告)号:CN111043967B

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN201911286088.7

    申请日:2019-12-13

    Abstract: 本发明公开了一种分布式光纤温度传感系统光纤长度实时监测的方法和装置,该方法包括:实时采集并存储分布式光纤温度传感系统接收的后向散射光中的斯托克斯光信号S(t);并对信号S(t)进行离散化处理,将离散化处理结果记作S(n);对S(n)进行累加平均处理,将累加平均处理结果记作按照帧长度N、帧移长度1,对进行加窗分帧处理;从n=0开始,对加窗分帧处理后得到的各帧的短时能量进行计算,得到各帧的短时能量;根据各帧的短时能量与短时能量阈值的比较结果,计算得到光纤长度L。本发明实现了对光纤长度实时监测,准确率较高,易于实现,适用于分布式光纤温度传感系统的工程化应用,减少现场人员的调试工作。

    分布式光纤温度传感系统光纤长度实时监测的方法和装置

    公开(公告)号:CN111043967A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911286088.7

    申请日:2019-12-13

    Abstract: 本发明公开了一种分布式光纤温度传感系统光纤长度实时监测的方法和装置,该方法包括:实时采集并存储分布式光纤温度传感系统接收的后向散射光中的斯托克斯光信号S(t);并对信号S(t)进行离散化处理,将离散化处理结果记作S(n);对S(n)进行累加平均处理,将累加平均处理结果记作 按照帧长度N、帧移长度1,对 进行加窗分帧处理;从n=0开始,对加窗分帧处理后得到的各帧的短时能量进行计算,得到各帧的短时能量;根据各帧的短时能量与短时能量阈值的比较结果,计算得到光纤长度L。本发明实现了对光纤长度实时监测,准确率较高,易于实现,适用于分布式光纤温度传感系统的工程化应用,减少现场人员的调试工作。

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