基于分布式光纤振动传感原理的电力电缆故障定位技术研究

研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术.通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号.并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统.通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位.将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证.实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位.     

分布式光纤传感技术在安防定位中的发展现状

介绍了分布式光纤传感技术的起源、技术原理,研究了分布式光纤传感技术的两大类别,概述了几种具有代表性的分布式光纤振动传感器在安防系统方面的系统结构图及定位原理,总结了分布式传感技术目前的发展及应用现状,并且根据现有的研究成果以及船舶安防领域的需要,提出了今后在船舶安防系统中需要解决的关键技术以及未来的发展方向。     

分布式光纤管道泄漏检测及预警技术研究

介绍了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检预警技术,利用与管道同沟敷设的光缆中的3条单模光纤构成分布式光纤微振动传感器检测管道沿线的振动信号,可以有效地检测管道沿线所发生的泄漏和异常事件.阐述了检测系统的组成和工作原理,分析了检测系统定位结构和方法.采用小波软阈值消噪对现场检测信号进行处理,可以有效地消除噪声和提高检测灵敏度.理论分析和测试结果表明,该测试技术具有较高的测试灵敏度和定位精度.     

分布式光纤振动传感器及振动信号模式识别技术研究

研究分布式光纤振动传感技术及光纤振动信号的模式识别技术。通过M-Z干涉原理实现对振动信号的检测,通过信号双向时延定位技术实现光纤振动信号的定位。运用不同的数学方法对光纤振动信号进行分析,找出不同事件产生的振动信号的特征信息,并运用MATLAB进行仿真分析。通过仿真分析,证实了系统能找到挖掘机、车辆及人员走动的特征参数,从而能将这三种不同的事件区分开来。     

管道泄漏检测分布式光纤振动传感器研制

研制基于Sagnac干涉仪原理的管道泄漏检测分布式光纤振动传感器,可实时检测管道发生的泄漏.讨论该技术的工作原理及光波的相位调制机理,并进行了模拟实验.结果表明,该检测技术能有效的检测到振动信号.     

光纤动态检测技术的研究与进展

首先,在论述光纤传感器基本理论和技术的基础上,重点以两类典型的传光型光纤传感器——反射式光纤位移传感器及透射式光纤传感带为对象,讨论了其检测原理和关键技术,以及在大型旋转机械支承——滑动轴承的润滑膜状态信息和转子振动信息、航空发动机涡轮叶尖间隙、燃油流量及人体位姿信息等重要工程参数检测中的应用;其次,分析了两种典型的传感型光纤传感器——光强调制型光纤曲率传感器和Bragg光纤光栅传感器的检测原理和关键技术,并介绍了它们分别在机匣变形动态测量和齿轮应力应变动态测量中的应用;最后,基于这两类典型光纤传感器的特点及工程应用,对光纤动态检测技术进行了总结和展望。     

34km传感长度的布里渊光时域反射计的设计与实现

布里渊分布式光纤传感器是目前最具应用前景的分布式光纤传感技术之一,其关键是如何检测布里渊散射光信号,布里渊光时域反射计是其中较好的检测方式。针对布里渊散射光信号特点,应用光相干技术来检测布里渊散射光信号。具体采用微波电光调制产生频率可调的参考光,和散射光进行相干检测,根据散射光频移特性,应用电信号处理技术取出布里渊散射光电信号,并采用偏振控制技术来抑制相干检测的偏振相干性,再经过数字信号累加和平均处理,最后得到分布式传感信号。采用光相干检测设计方案实现了布里渊时域反射计分布式光纤传感器,并进行了34km光纤的分布式应变传感实验。     

分布式光纤测温技术综述

光纤传感器以其独特的优点得到了人们的普遍关注,尤其分布式光纤传感技术在土木工程等大范围测量领域成为研究热点。通过对目前分布式光纤测温技术的系统论述,提出了分布式光纤测温技术的两个研究方向:基于光纤后向散射的光时域及频域反射技术的分布式光纤测温和基于光复用技术的光纤光栅分布式测温。通过对分布式光纤测温技术两个方向的工作原理、特点及性能的理论分析及仿真实验,综合论述和分析了分布式光纤测温技术两个方向的优点和缺陷,以及在具体工程中的实际应用。     

基于Sagnac的分布式光纤传感声学传感器（英文）

介绍了一种基于Sagnac的分布式光纤声学传感器。这种声学传感器通过光电探测器、数据采集卡、滤波器和音频放大将3×3耦合器处干涉的光信号转换为电信号且实现音频信号的还原。为了研究此分布式光纤声学传感器的性能,分析了基于零频点实验声源扰动定位的原理,并运用快速傅立叶变换将时域信号转化为频域信号显示声源扰动产生的零频点。实验结果表明,基于Sagnac的分布式光纤声学传感系统可以很好地实现声音信号的还原和定位。     

基于Φ OTDR技术的通信光缆险情定位与预警系统设计与实现

研究基于Φ-光时域反射计(Φ-OTDR)技术的分布式光纤传感方法,分析了基于相干光时域反射计的分布式光纤振动传感机理。在此基础上系统采用一段40km多芯通信光缆中的一芯光纤作为传感光纤进行通信光缆险情定位与预警试验。试验结果表明,该系统可对40km通信光缆不同位置的入侵事件自动识别预警,显示险情位置,定位精度优于50m。     

基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统

介绍了光纤拉曼散射效应测温和光时域反射定位的技术原理,针对传统点式测温传感器在实际应用中存在的漏检和定位不精确等问题,提出了基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统,该系统采用双通道校正测量模式,提高了温度测量和泄漏定位的准确度,从硬件组成和软件功能两方面对该系统进行了详细的阐述。     

A SVM-based pipeline leakage detection and pre-warning system

A SVM-based pipeline leakage detection and pre-warning system is presented in this paper. In the system an optical cable is laid in parallel with a pipeline in the same ditch and three single mode optical fibers inside constitute the distributed vibration sensor. The sensor is based on Mach–Zehnder optical fiber interferometer and can detect the vibration signals along a pipeline in real time. Then the eigenvectors of vibration signals are extracted by “energy-pattern” method based on wavelet packet decomposition. Subsequently the vibration signals are recognized by support vector machine (SVM) through the features so that it can judge whether any abnormal event is taking place. If any abnormal event is found along a pipeline, the location is thus calculated. A series of trials in situ have been done, showing that the system is of good accuracy and real time performance both in recognition and locating.     

DISTRIBUTED OPTICAL FIBER SENSOR FOR LONG-DISTANCE OIL PIPELINE HEALTH

A fully distributed optical fiber sensor (DOFS) for monitoring long-distance oil pipeline health is proposed based on optical time domain reflectometry (OTDR). A smart and sensitive optical fiber cable is installed along the pipeline acting as a sensor. The experiments show that the cable swells when exposed to oil and induced additional bending losses inside the fiber, and the optical attenuation of the fiber coated by a thin skin with periodical hardness is sensitive to deformation and vibration caused by oil leakage, tampering, or mechanical impact. The region where the additional attenuation occurred is detected and located by DOFS based on OTDR, the types of pipeline accidents are identified according to the characteristics of transmitted optical power received by an optical power meter. Another prototype of DOFS based on a forward traveling frequency-modulated continuous-wave (FMCW) is also proposed to monitor pipeline. The advantages and disadvantages of DOFSs based on OTDR and FMCW are discussed. The experiments show that DOFSs are capable of detecting and locating distant oil pipeline leakages and damages in real time with an estimated precision of ten meters over tens of kilometers.     

基于BP神经网络的电缆沟监控模式识别方法

为了减少电缆沟盲目施工与偷盗等因素造成的损失和影响,引入一种智能的线路监控技术。该技术基于分布式光纤传感技术,利用BP神经网络对光纤传感器的四种常见的扰动信号进行模式识别。通过将光纤传感器得到的时域扰动信号用特定的程序处理后转换成图像,再经特定的图像处理流程后形成模式识别的样本。利用这些样本训练BP神经网络,并将训练好的模型应用到实际的电缆沟安全监控系统中进行测试。测试结果表明,电缆沟的总体识别成功率为98.16%,该识别方法还可以应用于光纤周界安防系统等领域。     

分布式光纤温度传感渗漏监测技术研究进展？

介绍了分布式光纤温度传感器技术在渗漏监测应用方面的优点,概述了分布式光纤温度传感渗漏监测技术的工作原理,对比了梯度法和加热法的优劣性,综述了国内外在室内模型模拟试验和理论推导方面的研究现状,最后总结得出该领域今后的发展趋势应该是在深化室内分布式光纤温度传感器定量监测试验研究的基础上,结合施工控制因素开展分布式光纤温度传感渗漏监测技术在实际工程中的应用研究。     

基于PPP-BOTDA分布式光纤传感技术的管道健康监测应用研究

基于布里渊光时域分析(BOTDA)的分布式光纤传感技术已经逐渐广泛应用在各种民用、公用设备的应变与温度监测中.尤其是近年来兴起的一种新型传感技术:脉冲预泵浦布里渊光时域分析(PPP-BOTDA),通过引入预泵浦脉冲,获得了厘米级的空间分辨力.介绍了PPP-BOTDA技术的工作原理,阐述并探索研究了该新兴技术具有的优势与...