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公开(公告)号：CN104568120A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510018333.1
申请日：2015-01-14
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种复合原理光纤传感系统和传感方法，激光光源产生连续光，经由耦合器分为本振光，两束探测光，一束探测光经由声光调制器后从传感光纤一端注入，另一探测光经由另一声光调制器转换为光脉冲，从传感光纤的另一端注入；在光电探测器前，本振光、正向探测光、背向散射光相干涉，产生拍频信号，光电探测器将拍频信号转换为电信号，电信号经过带通滤波电路滤除差频分量，再经由混频器实现拍频的降低，通过采集卡采集并放大信号，在上位机中，实现不同频率的调幅解调，分别得到正向探测信号和背向散射信号。对背向散射信号使用改进型移动平均算法和均峰比算法获取振动位置；对正向探测信号进行分析识别，判定振动种类，降低误报率。
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公开(公告)号：CN104034409B
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201410301334.2
申请日：2014-06-27
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种基于脉冲编码外调制的分布式光纤振动传感方法及其系统，方法包括：选取连续K次所发射光脉冲得到的反向回波曲线，预设平均次数，间隔参数，获取多条平均曲线；将标准化后的平均曲线组合成一个2维信号矩阵Y，选取范围矩阵计算局部极差，根据极差矩阵中每个元素评价传感光纤的振动强度，获取振动空间位置，提取解码延迟后回波曲线中每条曲线的第i点数据，得到振动的时域采样信号。系统包括：光电探测器形成电信号，信号采集调理装置进行放大和模数转换形成数字信号，送入计算机中完成解码、时延、定位和提取时域处理，获得分布式传感器沿线的振动情况。本发明满足了各种振动检测和监测应用，尤其是长距离的管道监测与周界安防。
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公开(公告)号：CN107192439A
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201710312951.6
申请日：2017-05-05
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
CPC分类号： G01H9/004
摘要： 本发明公开了一种基于无源中继放大的远距离相位敏感光时域反射仪，放大后脉冲光经1550nm光环形器、1550nm/1480nm波分复用器注入光纤；1480nm的光纤耦合泵浦光源，泵浦光经波分复用器的1480nm端注入光纤；光纤中的背向散射光经波分复用器后进入环形器，经第二个掺饵光纤放大器进行功率放大，放大后的瑞利后向散射光被另一环形器和光纤布拉格光栅构成的滤波器滤波，滤掉第二个掺饵光纤放大器的自发辐射噪声、以及残存的1480nm泵浦光的后向散射光；光纤由一段50km的标准单模光纤、一段10m的掺饵光纤、以及一段25km的标准单模光纤构成；所述光时域反射仪实现了75km的探测距离。
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公开(公告)号：CN105067104A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510593821.5
申请日：2015-09-17
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种复合型光纤传感系统和传感方法，本发明拥有和相敏OTDR一样的定位精度，同时可以获得振动的高频细节，进而进行精确的振动类型识别，有效降低系统的误报率。由于相敏OTDR使用反向瑞利散射光进行探测，其反射光强度极低，而干涉仪光强功率大，导致相敏OTDR的光信号易被淹没于干涉仪的信用中。引入FBG，系统成功实现了干涉仪和散射仪的光路结合以及光信号分离，使得系统结构相对简单，成本较低。通过对超窄线宽激光光源的瑞丽散射信号进行改进型移动平均算法和小波信息熵算法可得到振动精确位置。窄线宽激光光源的干涉信号则包含丰富频率信息，对其进行小波包分解，经由神经网络可判别出振动种类，降低了误报率。
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公开(公告)号：CN104568119A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510018085.0
申请日：2015-01-14
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种单光源脉冲编码的光纤振动传感系统及其传感方法，在FPGA的控制下，光脉冲形成编码，通过耦合器形成编码脉冲光，通过光纤环形器注入传感光纤，其传播过程中所产生的背向传播散射光产生干涉，经由光纤环形器进入耦合器，与本振光相干涉，产生拍频信号，光电探测器将其转换为电信号，经过带通滤波电路滤除差频分量，再经由混频器实现拍频的降低，最后由采集卡采集并放大信号，在上位机中，实现各个控制频率的各自调幅解调，再进行解码和定位处理。该系统具有分布式光纤监检测系统所特有的分布式、受电磁等外界干扰小等特点，且安装方便，可以很好的满足各种振动检测和监测应用，尤其是长距离的管道监测与周界安防等。
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公开(公告)号：CN104034409A
公开(公告)日：2014-09-10
申请号：CN201410301334.2
申请日：2014-06-27
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种基于脉冲编码外调制的分布式光纤振动传感方法及其系统，方法包括：选取连续K次所发射光脉冲得到的反向回波曲线，预设平均次数，间隔参数，获取多条平均曲线；将标准化后的平均曲线组合成一个2维信号矩阵Y，选取范围矩阵计算局部极差，根据极差矩阵中每个元素评价传感光纤的振动强度，获取振动空间位置，提取解码延迟后回波曲线中每条曲线的第i点数据，得到振动的时域采样信号。系统包括：光电探测器形成电信号，信号采集调理装置进行放大和模数转换形成数字信号，送入计算机中完成解码、时延、定位和提取时域处理，获得分布式传感器沿线的振动情况。本发明满足了各种振动检测和监测应用，尤其是长距离的管道监测与周界安防。
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公开(公告)号：CN105067104B
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201510593821.5
申请日：2015-09-17
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种复合型光纤传感系统和传感方法，本发明拥有和相敏OTDR一样的定位精度，同时可以获得振动的高频细节，进而进行精确的振动类型识别，有效降低系统的误报率。由于相敏OTDR使用反向瑞利散射光进行探测，其反射光强度极低，而干涉仪光强功率大，导致相敏OTDR的光信号易被淹没于干涉仪的信用中。引入FBG，系统成功实现了干涉仪和散射仪的光路结合以及光信号分离，使得系统结构相对简单，成本较低。通过对超窄线宽激光光源的瑞丽散射信号进行改进型移动平均算法和小波信息熵算法可得到振动精确位置。窄线宽激光光源的干涉信号则包含丰富频率信息，对其进行小波包分解，经由神经网络可判别出振动种类，降低了误报率。
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公开(公告)号：CN104568120B
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201510018333.1
申请日：2015-01-14
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明公开了一种复合原理光纤传感系统和传感方法，激光光源产生连续光，经由耦合器分为本振光，两束探测光，一束探测光经由声光调制器后从传感光纤一端注入，另一探测光经由另一声光调制器转换为光脉冲，从传感光纤的另一端注入；在光电探测器前，本振光、正向探测光、背向散射光相干涉，产生拍频信号，光电探测器将拍频信号转换为电信号，电信号经过带通滤波电路滤除差频分量，再经由混频器实现拍频的降低，通过采集卡采集并放大信号，在上位机中，实现不同频率的调幅解调，分别得到正向探测信号和背向散射信号。对背向散射信号使用改进型移动平均算法和均峰比算法获取振动位置；对正向探测信号进行分析识别，判定振动种类，降低误报率。
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公开(公告)号：CN104269006B
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201410494088.7
申请日：2014-09-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G08B13/186 , G06K9/62
摘要： 本发明公开了一种光纤预警系统及模式识别方法，涉及管道监测领域，电信号经过信号采集及上位机模块进行放大、滤波、模数转换为数字信号后，完成数字信号的处理与分析；同时，拉曼光源中产生连续光，经过2X2分路器，分为2束光，分别进第一波分复用器、第二波分复用器，从正向和反向方向分别注入传感光纤中，通过拉曼散射效应，对由激光光源产生的光脉冲进行分布式放大，保证在传感光纤沿线的信号强度；最后，在信号采集及上位机模块中，对多次脉冲过程中得到的信号进行重排，得到关于空间和时间的二维信号，供后续使用。本发明能够有效识别出人行走、人工挖掘和过车事件，并进行事件定位，有效降低了预警系统的误报率。
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公开(公告)号：CN104269006A
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201410494088.7
申请日：2014-09-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G08B13/186 , G06K9/62
CPC分类号： G08B13/124 , G06K9/6269
摘要： 本发明公开了一种光纤预警系统及模式识别方法，涉及管道监测领域，电信号经过信号采集及上位机模块进行放大、滤波、模数转换为数字信号后，完成数字信号的处理与分析；同时，拉曼光源中产生连续光，经过2X2分路器，分为2束光，分别进第一波分复用器、第二波分复用器，从正向和反向方向分别注入传感光纤中，通过拉曼散射效应，对由激光光源产生的光脉冲进行分布式放大，保证在传感光纤沿线的信号强度；最后，在信号采集及上位机模块中，对多次脉冲过程中得到的信号进行重排，得到关于空间和时间的二维信号，供后续使用。本发明能够有效识别出人行走、人工挖掘和过车事件，并进行事件定位，有效降低了预警系统的误报率。
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