具有自由多空间分辨率的自外差式的φ-OTDR系统

    公开(公告)号:CN113418539B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202110685702.8

    申请日:2021-06-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有自由多空间分辨率的自外差式的φ‑OTDR系统,其特征在于,所述φ‑OTDR系统包括窄线宽激光源、1×3耦合器、三个声光调制器、3×1耦合器、两个延时光纤、掺铒光纤放大器、环形器、光电探测器、电放大器、三个滤波器、数采卡、脉冲信号发生器和驱动模块。本发明通过使用同一驱动的多个声光调制器将不同脉冲间隔不同频移的探测光耦合后注入光纤,实现了自外差式和多空间分辨率的探测结构,可以有效地抑制相干衰落噪声、光源频漂引入的相位噪声、PRN等光学背景噪声,且解决了空间分辨率匹配的问题。

    一种具有高运算效率的锁相型φ-OTDR系统

    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

    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。

    一种突破频响距离限制关系的分布式光纤声场还原方法

    公开(公告)号:CN118149955A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410271987.4

    申请日:2024-03-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种突破频响距离限制关系的分布式光纤声场还原方法,包括:在探测光纤上以预设的间距布置N个传感反射点构成反射点阵列;向探测光纤注入探测脉冲光;由数采卡采集得到具有一定时间宽度和反射峰的拍频信号;采集到的每一个反射脉冲光信号进行相位解调,得到每一个反射脉冲光的相位;对反射脉冲光相位进行分组,使得每组包含的N个反射脉冲光分别来自N个传感反射点;对每组的反射脉冲光相位按相邻反射点进行差分鉴相,得到每组N‑1个相位差;提取每组的N‑1个相位差,得到N‑1条相位差变化数据,对N‑1条相位差变化数据进行解缠绕和滤波,得到系统还原的外界声场信号。本发明具备不受相干衰落效应影响、测频范围大等优点。

    一种基于中频信号失真度的分布式光纤声场重构方法

    公开(公告)号:CN117346878A

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202311323546.6

    申请日:2023-10-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于中频信号失真度的分布式光纤声场重构方法,包括:计算中频信号每个周期的正弦波形失真度;根据中频信号每个周期的正弦波形失真度计算得到相应位置对应的相位解调信号的可靠度;推算相位差信号沿空间轴的可靠度分布情况;在空间轴上对相位差信号作等长度分区,筛选得到每个分区内满足当前时刻与前一个时刻可靠度均大于预设可靠度阈值的相位差信号的位置点,用筛选得到的位置点的当前时刻的相位差信号减去前一个时刻的相位差信号,得到对应分区相位差的变化量;还原外部振动信号。本发明能够对受衰落噪声影响的低可靠度的信号点进行实时筛选和剔除,有效减少相干衰落效应对于还原外界振动信号的影响,提高还原信号的质量。

    一种基于分布式光纤传感的PCCP断丝监测系统及方法

    公开(公告)号:CN116429785A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310421581.5

    申请日:2023-04-19

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分布式光纤传感的PCCP断丝监测系统及方法,涉及光纤传感技术领域,所述PCCP断丝监测系统,包括:Sagnac干涉仪、Φ‑OTDR系统、双路回环系统和信号处理系统;Sagnac干涉仪,包括:第一激光器、第一光学耦合器、第一延迟光纤、法拉第旋转镜和第一光电探测器;Φ‑OTDR系统,包括:第二激光器、第二光学耦合器、声光调制器、环形器、第三光学耦合器和第二光电探测器;双路回环系统,包括:波分复用器和第二延迟光纤。本发明解决了PCCP断丝监测时存在的定位精度低、测频范围受限、存在探测死区、运算压力大的问题。

    基于高频率响应DAS系统的变压器局部放电监测方法

    公开(公告)号:CN116338388A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310250614.4

    申请日:2023-03-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于高频率响应DAS系统的变压器局部放电监测方法,包括:根据待监测的变压器的结构及布局,确定变压器局部放电监测方案并设计光纤布设网络;将光纤缠绕成光纤环,使光纤环均匀环绕在变压器表面;采用光纤跳线连接位于变压器上的光纤环和位于电磁屏蔽室内的DAS解调主机设备;开展前期变压器背景噪声监测,对变压器背景噪声进行标定;在变压器投入使用后,采用DAS解调主机设备实时监测变压器工作时的局部放电状态。本发明根据变压器结构和布局特性,在变压器表面粘贴对应的光纤环,通过与具有高频率响应范围的DAS主机设备配合,实现对变压器局部放电的监测。

    一种基于单片机的低成本鉴相型的φ-OTDR系统

    公开(公告)号:CN114216554A

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202111487816.8

    申请日:2021-12-07

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于单片机的低成本鉴相型的系统,包括窄线宽激光器、强度调制器、掺铒光纤放大器、环形器、1x2耦合器、延时光纤、3x3耦合器、三个光电探测器、三个采样保持器、单片机。本发明通过分别使用价格低廉的微处理器、采样保持器代替原有的较为昂贵设备,配合专门的低运算量的相位解调算法,在不影响原有系统性能的情况下尽可能地降低了系统成本。

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