一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN114964361A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210465484.1

    申请日:2022-04-26

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统,该系统包括:激光器、飞行器、特种光缆、深度可控浮筒、DAS以及图像重构模块。其中飞行器装载的激光器产生脉冲激光,照射在设定的海洋区域,在光声效应的作用下转换成的超声波;特种光缆围绕设定海洋区域,深度可控浮筒设置在特种光缆上,控制特种光缆的入水深度;DAS与特种光缆连接,通过特种光缆接收超声信息;图像重构模块根据DAS处理后的超声波信息重构出特种光缆所围海洋区域的断层图像。本发明通过光声断层成像技术获得海洋中盐分、温度和生物群情况,具有全三维、高精度的优点,此外本发明采用DAS系统探测产生的超声波,具有探测范围广、连续测量无盲区、灵敏度高、响应速度快的优点。

    一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN114964361B

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202210465484.1

    申请日:2022-04-26

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统,该系统包括:激光器、飞行器、特种光缆、深度可控浮筒、DAS以及图像重构模块。其中飞行器装载的激光器产生脉冲激光,照射在设定的海洋区域,在光声效应的作用下转换成的超声波;特种光缆围绕设定海洋区域,深度可控浮筒设置在特种光缆上,控制特种光缆的入水深度;DAS与特种光缆连接,通过特种光缆接收超声信息;图像重构模块根据DAS处理后的超声波信息重构出特种光缆所围海洋区域的断层图像。本发明通过光声断层成像技术获得海洋中盐分、温度和生物群情况,具有全三维、高精度的优点,此外本发明采用DAS系统探测产生的超声波,具有探测范围广、连续测量无盲区、灵敏度高、响应速度快的优点。

    一种损耗与振动同步监测的相干及偏振衰落抑制方法

    公开(公告)号:CN113176075A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110453267.6

    申请日:2021-04-26

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01M11/02 G01H9/00 G01D5/353

    摘要: 本发明涉及一种损耗与振动同步监测的相干及偏振衰落抑制方法,在仅使用普通单模传感光纤的前提下,基于偏振分集的测量方式,解决了Φ‑OTDR和COTDR在偏振态问题上的冲突,并且对于损耗参量的监测,不仅能够获得更好的相干衰落噪声抑制效果,还能够增强微小损耗事件的识别能力,同时对于扰动参量的监测,能够抑制相干衰落对Φ‑OTDR相位解调的影响,高保真地重构振动信号,从而有效地降低外部扰动预警的误报率。

    一种基于空分复用的Φ-OTDR系统中降低死区概率的方法

    公开(公告)号:CN110132397B

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN201910382975.8

    申请日:2019-05-09

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种基于空分复用的Φ‑OTDR系统中降低死区概率的方法,包括:将中频信号等分成N组数据,依次编号且偶数段倒转,获得首尾对齐的N组数据并进行正交解调,解调幅度和相位信息;选取N组数据中同一位置下幅度最大的一组并记录其编号作为选取相位的寻址信息;将N组数据的相位信息对相邻两列数据进行差分,得到相邻两列在每一位置的相位变化量矩阵;根据寻址信息,获得每一距离长度下相邻两列相位差并将相位差与上一位置的相位相加,得到距离长度下修正后的相位信息;对修正后的相位信息矩阵根据实际需求,选取合适距离做相位差并解缠绕后得到光缆沿线实际的振动信息。本发明可通过对每一位置处的相位进行选择重构,降低解相错误的概率。

    一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆

    公开(公告)号:CN110031945B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201910382971.X

    申请日:2019-05-09

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G02B6/44 G01H9/00 G01L1/24

    摘要: 本发明公开了一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆,包括:外护层(1)、插设在外护层内的2n个金属加强件(4)和2n个周围光纤传感单元(2)、一个中心传感单元(3);中心传感单元(3)设置于外护层(1)中心,且2n个周围光纤传感单元(2)和2n个金属加强件(4)采用层绞式结构中心对称地交错插设在中心传感单元的外围;周围光纤传感单元(2)和中心传感单元(3)中各封装一根光纤,将所有光纤通过跳线首尾相连串联成一根长光纤,且仅留中心传感单元封装的光纤一端作为光缆接入探测系统的端口。本发明可对光缆的空间姿态进行重构,实现对Φ‑OTDR所测的信号的校正,提高了所还原的地震波信号定位精度,绝缘且耐高温腐蚀,使用寿命长。

    一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆

    公开(公告)号:CN110031945A

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201910382971.X

    申请日:2019-05-09

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G02B6/44 G01H9/00 G01L1/24

    摘要: 本发明公开了一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆,包括:外护层(1)、插设在外护层内的2n个金属加强件(4)和2n个周围光纤传感单元(2)、一个中心传感单元(3);中心传感单元(3)设置于外护层(1)中心,且2n个周围光纤传感单元(2)和2n个金属加强件(4)采用层绞式结构中心对称地交错插设在中心传感单元的外围;周围光纤传感单元(2)和中心传感单元(3)中各封装一根光纤,将所有光纤通过跳线首尾相连串联成一根长光纤,且仅留中心传感单元封装的光纤一端作为光缆接入探测系统的端口。本发明可对光缆的空间姿态进行重构,实现对Φ-OTDR所测的信号的校正,提高了所还原的地震波信号定位精度,绝缘且耐高温腐蚀,使用寿命长。

    相位敏感型光时域反射系统中非硬件实现相位锁定的方法

    公开(公告)号:CN113701793A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202110907960.6

    申请日:2021-08-09

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明公开一种相位敏感型光时域反射系统中非硬件实现相位锁定的方法,通过对采集到的中频信号进行临近点间滑动滤波,得到的数据具有高度的相似性,滤波得到的中频信号信噪比明显变好,同时将未进行硬件相位锁定带来的干扰频率规避或搬离待观测区域,避免对待观测信号的干扰,最后得到的M组相位锁定的鉴相数据还可直接进行功率谱密度的叠加,从而获得较高的灵敏度。本发明对于声光调制器驱动源内部的载波信号、声光调制器驱动源的脉冲调制信号以及数据采集卡的触发信号三个信号时钟未加锁定的φ‑OTDR系统,在不改变硬件结构的前提下,通过对中频信号以一定的抽样间隔进行数据抽取,可以实现对采集到的中频信号初始相位锁定。