基于分布式光纤振动传感器系统识别海底光电复合缆监测

发布时间：2020-12-15 18:28

　　随着科学技术的进步,海洋经济成了各国经济发展的关键发展项目。在此过程当中,海底光缆的应用十分广泛,在海上风电、岛屿开发以及石油平台等多种海上项目都需要海底光缆的应用。海底具有较地底更为复杂的环境,如何保证海底光缆安全运行,实时监测海底光缆动态,定位光缆故障点,成为亟须解决的问题。通过分布式光纤振动传感器,借助Φ-OTDR技术,设计海底光电复合缆的监测系统。最终借助时空谱图进行故障点与非故障点的信号变化表征,实现海底光缆故障点的实时监测与定位。 

【文章来源】：现代电子技术. 2020年22期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

准分布式光纤传感器原理

全分布式传感器将整个系统集中到一个传感型的光纤传感器上，光纤隔断在作为信息传输的媒介的同时，也能够被看作独立的感应器件使用。因此，全分布式光纤传感器相比于准分布式光纤传感器来说，不存在所谓的检测盲区，监测范围更广，并且兼具传感功能。在投资成本上，由于系统集中在一个光纤上，因此投资成本相对来说要低很多。鉴于此，全分布式传感器的适用范围更为广泛。全分布式传感器的主要原理结构如图2所示。光纤在传输光的过程中，会产生光的散射，其产生主要的三种散射分别是布里渊散射、拉曼散射以及瑞利散射[10]，其散射示意如图3所示。对系统用到的瑞利散射进行简要介绍。瑞利散射也即分子散射，在分布式光纤系统中，它是由光纤本身所产生的一种特质。光纤材料无法做到长度范围内的绝对均匀，因此光线的折射率并非绝对的，而是在特定范围内无规则变化的。瑞利散射也因此产生。瑞利散射是光纤材料与光波之间相互作用所得的弹性散射，因此不发生对应的频移变化。

光纤在传输光的过程中，会产生光的散射，其产生主要的三种散射分别是布里渊散射、拉曼散射以及瑞利散射[10]，其散射示意如图3所示。对系统用到的瑞利散射进行简要介绍。瑞利散射也即分子散射，在分布式光纤系统中，它是由光纤本身所产生的一种特质。光纤材料无法做到长度范围内的绝对均匀，因此光线的折射率并非绝对的，而是在特定范围内无规则变化的。瑞利散射也因此产生。瑞利散射是光纤材料与光波之间相互作用所得的弹性散射，因此不发生对应的频移变化。2 Φ-OTDR技术简述

【参考文献】：
期刊论文
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[6]光纤传感器振动信号特征提取研究[J]. 盛媛媛,刘俊承,金佳颖,程鹏申,胡通.  光电技术应用. 2015(06)

硕士论文
[1]分布式光纤安防检测系统的信号识别方法研究[D]. 杨振.大连海事大学 2015



本文编号：2918707