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:CN113176075B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202110453267.6

    申请日:2021-04-26

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 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。

    基于多域压缩感知的phi-OTDR信号测量和抑噪方法

    公开(公告)号:CN113503954A

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202110585871.4

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多域压缩感知的phi‑OTDR信号测量和抑噪方法,包括:使用数据采集卡接收多个探测脉冲光,利用压缩感知原理在多个域上对不同频率的探测脉冲光进行随机亚采样,构建满足等距约束性条件的二维观测矩阵;在空间域上对二维观测矩阵进行压缩感知,通过对瑞利散射在空间上的局部强度峰值的优选与跟踪,选择合适的亚采样点;在频率域上对二维观测矩阵进行压缩感知,依据采样的周期延拓特性,对目标频率点进行估计;对压缩感知的信号进行重构,采用正交匹配追踪算法和枚举反推法,还原目标信号。本发明能够显著压缩数据总量,重构目标信号,实现传感过程的高效率与低噪声,降低传感系统的硬件成本与软件开销。

    一种基于Φ-OTDR的输电线路外破监测方法

    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

    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。

    一种基于相位敏感型光时域反射系统的OPGW覆冰监测系统及方法

    公开(公告)号:CN110686626B

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN201910971891.8

    申请日:2019-10-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于相位敏感型光时域反射系统的OPGW覆冰监测方法。通过相位敏感型光时域反射系统,得到架空地线复合光缆中瑞利背向散射信号在时间和空间上的分布;将瑞利背向散射信号相位解调的结果作傅里叶变换,经过低通滤波剔除无用的高频信息;根据频谱信息得到各距离列上第一个谐振峰的峰值频率大小;将各距离列谐振峰的峰值频率拼接成一维数组并进行中值滤波;长时间测量后进行概率统计,统计结果最高峰的频率记为对应位置的谐振频率,根据谐振频率方差大小得到置信区间和非置信区间;通过多次测量得到标定谐振频率和实际谐振频率,根据标定谐振频率和实际谐振频率计算出实际覆冰厚度的大小,实现一种分布式及智能化的覆冰厚度监测方法。

    基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法

    公开(公告)号:CN112253405A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011336864.2

    申请日:2020-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法,以风力发电机一侧的桨叶外侧板作为光纤铺设的起始端,按S型迂回的方式,将传感光纤按照依次经过桨叶外侧板、中部支撑板、中部支撑板至桨叶外侧板的布设顺序进行布设,在传感光纤的进出光口处和光纤连接处形成一个光纤环,在桨叶的光纤布设区域涂覆环氧树脂胶,在涂覆了环氧树脂胶的区域粘贴一层玻璃钢纤维胶带,将DAS解调主机安装在桨叶叶身靠近密封门的内圆柱面上,通过桨叶密封门上的孔洞连接传感光纤,当桨叶结构出现损伤或即将出现损伤时,布设在桨叶处的传感光纤将携带有异常位置处振动信息的传感信号传递到DAS解调主机中,使DAS解调主机对桨叶的异常位置进行监测。

    一种用于分布式光纤应变传感的量程扩展装置

    公开(公告)号:CN110285769B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201910628100.1

    申请日:2019-07-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于分布式光纤应变传感的量程扩展装置,由管体、滑轮、插销、护盖、夹具、保护套管组成。每段管体内都用两只滑轮内嵌并固定于管体两端的位置,构成一对滑轮组,光缆经过滑轮引导,在每段管体内形成三段式往返结构,再由护盖、保护套管封装管体。管体两端用夹具紧贴护盖外侧夹住光缆,让管体内的光缆获得一个预应力。在进行大范围传感时,将多个同样的管体用一根光缆以一定的间隔串联起来,并埋入待测对象中,可通过分布式光纤应变传感设备实现对各个位置应变的测量,既有效增大了传感光缆的量程,也提高了测量精度。

    一种光频域反射计中校正可调谐激光器非线性扫频的方法

    公开(公告)号:CN109682403B

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN201910084695.9

    申请日:2019-01-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光频域反射计中校正可调谐激光器非线性扫频的方法。本方法首先检测辅助干涉仪过零点,再根据过零点序号差计算得到校正系数,接下来利用校正系数对主干涉仪信号进行校正,并通过插值法对校正后的信号进行重采样,最后利用时频变换将信号转换到频域,从而补偿激光器的非线性扫频。本发明能够分辨出传感光纤上距离较近的多个反射点,并且对辅助干涉仪的延迟光纤长度没有限制。此外,本发明处理的数据量较小,降低了对采集卡采样率的要求,能达到更长的测量距离。

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