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公开(公告)号：CN113390446A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110652272.X
申请日：2021-06-11
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明涉及一种具有高运算效率的锁相型φ‑OTDR系统，采用全新硬件方式，将相干探测型φ‑OTDR系统中AOM驱动源内部的载波信号、声光调制器（AOM）驱动源的脉冲调制信号、以及数据采集卡的触发信号均设为来自相同信号源，使得采集到的背向瑞利散射光初始相位锁定，则进行锁相后可以提高φ‑OTDR传感系统中频信号信噪比，获得较高的灵敏度并有效抑制非零问题的影响；进一步针对一个时钟周期内采集得到的采样数据，以间隔一个采样点的方式分成两路数据，在采集过程中即可获得传统IQ正交解调方法中的IQ分量，直接实现IQ解调得到幅度和相位信息，大大降低了运算量。
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公开(公告)号：CN109084905B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810979504.0
申请日：2018-08-24
Applicant: 南京大学
IPC: G01J9/02
Abstract: 本发明公开了一种相位敏感型光时域反射系统中降低探测死区概率的方法，通过对中频信号进行幅度解调，得到中频信号幅值随距离的分布状态；在距离轴上将当前时刻的中频信号等分为若干区间，各区间皆选取以幅度最大值索引为中心、与探测光脉冲等宽的一段中频信号进行相位解调，获得对各区间相位的估计；对相邻区间的相位作差，获得由光程差引起的光信号相位差异；同时回溯前一时刻中频信号在对应位置处的相位，求取相邻区间的相位差；对当前时刻与前一时刻的相位差再进行差分运算，获得相邻区间相位差的变化量并解缠绕。本发明在仅使用普通单模传感光纤且不改变传统Φ‑OTDR系统结构的前提下，能够高保真地重构振动信号，显著降低误报率。
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公开(公告)号：CN112033669A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010920154.8
申请日：2020-09-04
Applicant: 南京大学 , 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
IPC: G01M13/023 , G01M13/028
Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的带式输送机槽型托辊故障监测方法，通过采集槽型托辊对应的光纤沿线的初始振动信号，进行相位解调，得到带式输送机的相位瀑布图，确定托辊故障点，若托辊故障点的所在位置与事先确定的故障位置符合，在初始振动信号中提取托辊故障点的当前振动信号，分别根据当前振动信号和参考振动信号作相位差随时间变化的曲线，得到当前时域信号和参考时域信号，作短时傅里叶变换，得到当前时域信号对应的当前频域信号和参考时域信号对应的参考频域信号，根据当前频域信号和参考频域信号监测托辊故障点，以实现对托辊故障点准确监测，提高托辊故障点的监测精度，从而提高相应带式输送机的故障监测精度。
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公开(公告)号：CN112033572A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010910637.X
申请日：2020-09-02
Applicant: 南京大学 , 淮南矿业集团发电有限责任公司潘三电厂 , 南京熊猫通信科技有限公司
IPC: G01K11/32
Abstract: 本发明为一种光时域反射计中补偿弯曲损耗及斯托克斯光与反斯托克斯光衰减的方法。本方法提供了一种在拉曼光时域反射计中，补偿因为弯折扭曲造成的光信号损耗，以及因斯托克斯光与反斯托克斯光波长不同而衰减系数不同的随距离变化的衰减，解决了随着距离增长，温度测量结果逐渐变大的问题，提高测量结果的准确性与稳定性。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110487389A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910826355.9
申请日：2019-09-03
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最优位置跟踪的相干衰落抑制方法，步骤如下：S1：对探测脉冲光产生的背向瑞利散射光与参考光混合相干后输出的拍频信号进行中频滤波，并提取出中频分量；S2：对中频分量进行IQ解调，获取中频分量的相位；S3：选取振动作用区域前后处于稳定状态的k组参考区域，并将中频分量的相位在每组参考区域的两个参考位置处进行重构；S4：计算中频分量在每组参考区域的两个参考位置中的信噪比，并选出最小信噪比；S5：在任意时刻内都选出最大信噪比，并将最大信噪比对应的重构信号作为最终的重构信号。本发明在仅使用普通单模传感光纤且不改变传统Φ-OTDR系统结构的前提下，实现了外界振动信号的高保真重构，并显著降低了误报率。
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公开(公告)号：CN107957276B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201810010407.0
申请日：2018-01-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了基于频率漂移补偿的相位敏感光时域反射计及其测量方法。该系统是在传统Φ‑OTDR的基础上，通过引入具有特定光程差的时延光纤和连接光纤，形成一个具有固定臂长差的马赫－曾德尔干涉仪(MZI)，构成一个激光器频率漂移检测模块。根据系统中MZI的信号强度得到激光器的频率漂移，并通过相位补偿算法对Φ‑OTDR传感系统的相位进行补偿，以消除激光器频率漂移对Φ‑OTDR传感性能的影响。本发明通过构建新型Φ‑OTDR系统来消除激光器频率漂移对传感性能的影响，并且通过相位补偿等处理方法可以降低噪声的影响，提高了系统对振动事件定量测量的准确度。
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公开(公告)号：CN109084905A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810979504.0
申请日：2018-08-24
Applicant: 南京大学
IPC: G01J9/02
Abstract: 本发明公开了一种相位敏感型光时域反射系统中降低探测死区概率的方法，通过对中频信号进行幅度解调，得到中频信号幅值随距离的分布状态；在距离轴上将当前时刻的中频信号等分为若干区间，各区间皆选取以幅度最大值索引为中心、与探测光脉冲等宽的一段中频信号进行相位解调，获得对各区间相位的估计；对相邻区间的相位作差，获得由光程差引起的光信号相位差异；同时回溯前一时刻中频信号在对应位置处的相位，求取相邻区间的相位差；对当前时刻与前一时刻的相位差再进行差分运算，获得相邻区间相位差的变化量并解缠绕。本发明在仅使用普通单模传感光纤且不改变传统Φ-OTDR系统结构的前提下，能够高保真地重构振动信号，显著降低误报率。
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公开(公告)号：CN107957276A
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201810010407.0
申请日：2018-01-05
Applicant: 南京大学
CPC classification number: G01D5/35329 , G01H9/004
Abstract: 本发明公开了基于频率漂移补偿的相位敏感光时域反射计及其测量方法。该系统是在传统Φ-OTDR的基础上，通过引入具有特定光程差的时延光纤和连接光纤，形成一个具有固定臂长差的马赫－曾德尔干涉仪(MZI)，构成一个激光器频率漂移检测模块。根据系统中MZI的信号强度得到激光器的频率漂移，并通过相位补偿算法对Φ-OTDR传感系统的相位进行补偿，以消除激光器频率漂移对Φ-OTDR传感性能的影响。本发明通过构建新型Φ-OTDR系统来消除激光器频率漂移对传感性能的影响，并且通过相位补偿等处理方法可以降低噪声的影响，提高了系统对振动事件定量测量的准确度。
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公开(公告)号：CN105651373A
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201610032900.3
申请日：2016-01-18
Applicant: 南京大学
IPC: G01H9/00
CPC classification number: G01H9/004
Abstract: 本发明公开了一种基于偏振光时域反射技术中测量两点同频振动的方法，在多个连续的光脉冲输入下得到后向散射光信号，然后将每个位置上后向散射信号的光强随时间的变化做傅里叶变换，从后向散射信号的频谱上找到第一个振动点的位置和该振动点的频率；然后通过傅里叶变化得到的结果计算得到该频率信号在第一个振动点之后的每个光纤位置的相位，通过对比相位的变化，实现对第二个同频振动信号的定位。本发明无需改进传感系统，可以采用简单基础的POTDR传感系统测量第二个同频振动点的位置；可以在多点振动时，分析出每个频率的振动的第二个同频振动的位置，不同频率间不会互相干扰；对于有一定频谱宽度的同频振动同样适用。
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