基于外差檢測(cè)的高靈敏相位OTDR分布式光纖振動(dòng)傳感器
一、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 1、主要功能 相位OTDR作為一種新型的分布式光纖振動(dòng)傳感器,能夠在長(zhǎng)距離范圍內(nèi)對(duì)微小振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分布式、多點(diǎn)、實(shí)時(shí)檢測(cè),因此在周界安防和工程結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)領(lǐng)域具有其他類型的振動(dòng)傳感器所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。 2、應(yīng)用領(lǐng)域 其主要可用于監(jiān)測(cè)和保護(hù)國(guó)境、軍事基地、發(fā)電廠、核設(shè)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(jié)構(gòu)安全檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為目前研究的重點(diǎn)。 二、特色及先進(jìn)性 1、在系統(tǒng)光路上利用外差檢測(cè)技術(shù),可以有效提高系統(tǒng)信噪比,進(jìn)而提高系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍; 2、在信號(hào)處理上運(yùn)用二維矩陣的傅里葉變化的振動(dòng)信號(hào)提取技術(shù),可以快速高效的同時(shí)提取出振動(dòng)信號(hào)的位置和頻率信息。 3、在系統(tǒng)的運(yùn)行方面,綜合系統(tǒng)性能參數(shù)考慮,實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的高靈敏檢測(cè)、高響應(yīng)頻率及高空間分辨率定位。 三、技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)主要有如下幾個(gè)方面:動(dòng)態(tài)范圍(即最大的檢測(cè)范圍)、空間分辨率、信噪比、頻率響應(yīng)范圍以及誤報(bào)率。 四、能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問題和實(shí)施后可取得的效果 現(xiàn)階段我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展時(shí)期,隨著各大城市的現(xiàn)代化建設(shè),各類大型公共設(shè)施的建設(shè)往往處于復(fù)雜的周邊環(huán)境中,在其建設(shè)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(yuǎn)距離、高空間分辨率、高信噪比的多點(diǎn)、實(shí)時(shí)分布式光纖振動(dòng)傳感器,對(duì)保障工程的運(yùn)行和建設(shè)安全具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 此外,大到各種敏感地點(diǎn)諸如監(jiān)獄、軍事基地以及飛機(jī)場(chǎng)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(cè)傳感器,而相位OTDR分布式光纖振動(dòng)傳感器可以滿足這種功能。
電子科技大學(xué)
2021-04-10