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公开(公告)号：CN110686765B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201910999769.1
申请日：2019-10-21
Applicant: 南京大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于Φ‑OTDR的输电线路外破监测方法，该方法预设循环次数和光纤采样点，通过Φ‑OTDR系统得到光缆中所有预设采样点的瑞利背向散射光信号在预设时间内的相位信息；作低通滤波，滤除高频信号；对每个预设采样点的相位作傅里叶变换，得到频谱强度分布；对每个预设采样点频谱强度分布求方差，得到每个预设采样点的频率方差，并做中值滤波；对每个预设采样点求频率方差阈值；对每个预设采样点频谱强度分布求峰值，得到每个预设采样点的频率峰值，并做中值滤波；对每个预设采样点求频率峰值阈值；当任一采样点的频率方差与频率峰值满足报警条件时，判断其事件类型并确定其到光纤起始点的距离、事件发生的时刻；重复以上步骤直至达到预设循环次数。
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公开(公告)号：CN107741243A
公开(公告)日：2018-02-27
申请号：CN201710968859.5
申请日：2017-10-18
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
CPC classification number: G01D5/35364
Abstract: 本发明公开了一种BOTDR系统及提升该系统寿命的方法，BOTDR系统包括光源模块、第一耦合器、电光调制模块、脉冲发生模块、光脉冲放大模块、环形器、光偏振扰动模块、第二耦合器、第三耦合器、第一光探测模块、扫频模块、信号处理模块、第二光探测模块、反馈模块和电流控制模块。本发明通过增加反馈模块，利用不同入纤功率分次测量整条传感光纤的不同部分，并在远离光源光纤段的测量过程中刻意令靠近光源入射端的光纤段产生受激布里渊散射现象，通过对分次测量结果的分别拟合和整体拼接，得到整条传感光纤的有效布里渊峰值频率谱线。本发明解决了因辐射引起的损耗增大而导致的测量距离减少的问题，增加了BOTDR系统在空间辐射环境下的使用寿命。
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公开(公告)号：CN110793558B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201911171237.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种相干探测型Φ‑OTDR系统的自检方法，系统装置包括激光器、第一耦合器、可调光衰减器(OVA)、声光调制器(AOM)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤环形器、第二耦合器、平衡探测器、可调增益低噪放大器(LNA)、信号采集卡、传感光纤装置盒、脉冲发生器。运行该传感系统，得到光纤盒内光纤的瑞利背向散射信号；对原始信号进行强度分析，频域分析，结果均趋于稳定正常值则说明系统正常工作，否则系统处于故障状态；正常工作情况下调节EDFA到合适的参数以提高系统信号强度；调节OVA和LNA大小来提高系统的信噪比，得到系统最优性能。本发明公开的系统自检方法，能快速检测系统是否正常运行，并优化系统性能，具有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN107741243B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201710968859.5
申请日：2017-10-18
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种BOTDR系统及提升该系统寿命的方法，BOTDR系统包括光源模块、第一耦合器、电光调制模块、脉冲发生模块、光脉冲放大模块、环形器、光偏振扰动模块、第二耦合器、第三耦合器、第一光探测模块、扫频模块、信号处理模块、第二光探测模块、反馈模块和电流控制模块。本发明通过增加反馈模块，利用不同入纤功率分次测量整条传感光纤的不同部分，并在远离光源光纤段的测量过程中刻意令靠近光源入射端的光纤段产生受激布里渊散射现象，通过对分次测量结果的分别拟合和整体拼接，得到整条传感光纤的有效布里渊峰值频率谱线。本发明解决了因辐射引起的损耗增大而导致的测量距离减少的问题，增加了BOTDR系统在空间辐射环境下的使用寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110793558A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911171237.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种相干探测型Φ-OTDR系统的自检方法，系统装置包括激光器、第一耦合器、可调光衰减器(OVA)、声光调制器(AOM)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤环形器、第二耦合器、平衡探测器、可调增益低噪放大器(LNA)、信号采集卡、传感光纤装置盒、脉冲发生器。运行该传感系统，得到光纤盒内光纤的瑞利背向散射信号；对原始信号进行强度分析，频域分析，结果均趋于稳定正常值则说明系统正常工作，否则系统处于故障状态；正常工作情况下调节EDFA到合适的参数以提高系统信号强度；调节OVA和LNA大小来提高系统的信噪比，得到系统最优性能。本发明公开的系统自检方法，能快速检测系统是否正常运行，并优化系统性能，具有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN110487308A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910796103.6
申请日：2019-08-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于相位锁定的高性能相干探测型Φ-OTDR实现系统及方法，该系统包括激光器、第一耦合器、声光调制器、掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤环形器、传感光纤、第二耦合器、平衡探测器、射频信号源、同步脉冲信号发生器、乘法器、功率放大器、IQ解调器、数据采集卡。本发明在现有Φ-OTDR相干探测传感系统基础上通过在数据采集前增加IQ解调器，降低了数据采集卡的带宽要求、降低了系统成本，并且实现了对声光调制器驱动信号中的载波信号和调制信号、IQ解调器参考信号和数据采集卡时钟信号的相位锁定，大幅提高了系统的信噪比，提高了传感系统的定位精度。
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公开(公告)号：CN110686765A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910999769.1
申请日：2019-10-21
Applicant: 南京大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于Φ-OTDR的输电线路外破监测方法，该方法预设循环次数和光纤采样点，通过Φ-OTDR系统得到光缆中所有预设采样点的瑞利背向散射光信号在预设时间内的相位信息；作低通滤波，滤除高频信号；对每个预设采样点的相位作傅里叶变换，得到频谱强度分布；对每个预设采样点频谱强度分布求方差，得到每个预设采样点的频率方差，并做中值滤波；对每个预设采样点求频率方差阈值；对每个预设采样点频谱强度分布求峰值，得到每个预设采样点的频率峰值，并做中值滤波；对每个预设采样点求频率峰值阈值；当任一采样点的频率方差与频率峰值满足报警条件时，判断其事件类型并确定其到光纤起始点的距离、事件发生的时刻；重复以上步骤直至达到预设循环次数。
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公开(公告)号：CN209166470U
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201821413419.X
申请日：2018-08-30
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本实用新型提供了一种基于BOTDR和Φ-OTDR的融合系统装置及封装结构，所述装置包括：探测光合成装置、环形器装置、传感光纤、微波接收装置、探测器装置、数采卡装置、总电源装置和事件盒，且分别由设有专门接口的箱体装载。提供的总电源装置采用多芯结构，专芯专供，该多芯结构设计避免了实验人员由于不清楚各模块供电情况，插错电源使部分模块供压过大导致仪器受损情况的发生，确保了实验仪器安全。利用模块化组合设计，结构简单易操作，能够方便快捷的进行二者之间的快速切换，可实现温变、应变和扰动等多目标参量的分布式测量。
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公开(公告)号：CN208736433U
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201821370766.9
申请日：2018-08-24
Applicant: 南京大学
Abstract: 本实用新型涉及一种多功能分布式光纤传感教学设备，包括电源模块、光源模块、第一探测器模块、第二探测器模块、数据采集卡模块、环形器模块、偏振分束器模块、波分复用器模块。本实用新型通过复用部分模块，压缩了制造成本；通过对所有模块进行封装加固处理，使得模块间可以通过连接线实现组装和拆分，缩减了系统体积，提高了系统的灵活性，并赋予了其可以展示内部结构的特点以及良好的可扩展性；通过适当组合各模块，可以实现光时域反射、偏振光时域反射和拉曼光时域反射三种分布式传感功能。
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