分布式光纤传感监测系统技术方案

本发明专利技术提供了分布式光纤传感监测系统，属于光纤检测技术领域，包括第一光源依次通过第一调制器和第一环形器向光纤内输入脉冲光；第二光源依次通过第二调制器和第二环形器向光纤远离第一光源的一端输入脉冲光；将第二调制器与第一调制器进行配合，使得从光纤两端注入的两种脉冲光相互增强。分别获取第一环形器和第二环形器所输出的散射信号，对两个散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号。将距离信息较小的待测信号作为目标信号，提取目标信号中的变化值作为最终状态改变量。本发明专利技术提供的分布式光纤传感监测系统能够更精确的表明最终状态的改变量，提高了长距离光纤的检测精度。纤的检测精度。纤的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
分布式光纤传感监测系统


[0001]本专利技术属于光纤检测
，更具体地说，是涉及分布式光纤传感监测系统。

技术介绍

[0002]光纤传感技术由于使用光纤作为传感器，通常能够实现光纤链路上每一个点的连续测量，且传感距离可达数十公里。但是在测量距离较长的测量点处，参量微小波动也会引起系统测量值的较大波动，使系统容易误判，从而准确判断出故障的情况，因此现有的分布式光纤传感监测系统的有效检测距离均被限定在一个特定的区间内。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供分布式光纤传感监测系统，旨在解决无法实现长距离且高精度的监测的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供分布式光纤传感监测系统，包括：
[0005]第一光源依次通过第一调制器和第一环形器向光纤内输入脉冲光；第二光源依次通过第二调制器和第二环形器向所述光纤远离所述第一光源的一端输入脉冲光；将所述第二调制器与所述第一调制器进行配合，使得从所述光纤两端注入的两种脉冲光相互增强；
[0006]分别获取所述第一环形器和所述第二环形器所输出的散射信号，对两个所述散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号；
[0007]通过计算机提取所述第一待测信号和所述第二待测信号中的距离信息，将距离信息较小的待测信号作为目标信号，提取所述目标信号中的变化值作为最终状态改变量。
[0008]作为本申请另一实施例，所述将所述第二调制器与所述第一调制器进行配合，使得从所述光纤两端注入的两种脉冲光相互增强包括：
[0009]根据所述光纤的长度以及所述第一调制器所发出的脉冲光参数，通过所述第二光源和所述第二调制器向所述光纤输入脉冲光。
[0010]作为本申请另一实施例，所述根据所述光纤的长度以及所述第一调制器所发出的脉冲光参数包括：
[0011]调整所述第一光源和所述第一调制器以及所述第二光源和所述第二调制器，使所述光纤两端输出的脉冲光参数相同，启动第一环形器和所述第二环形器。
[0012]作为本申请另一实施例，所述对两个所述散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号包括：
[0013]通过网络将所述第一待测信号和所述第二待测信号传输至所述计算机。
[0014]作为本申请另一实施例，所述分别获取所述第一环形器和所述第二环形器所输出的散射信号包括：
[0015]将所述第一环形器和所述第二环形器所输出的信号分别通过耦合器，将所述耦合器输出三个信号均作为所述散射信号。
[0016]作为本申请另一实施例，所述对所述散射信号进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号包括：
[0017]将所述第一环形器所对应的三个所述散射信号分别进行瑞利光过滤、斯托克斯光过滤和拉曼光过滤，分别过滤出第一瑞利光、第一斯托克斯光和第一拉曼光；
[0018]将所述第二环形器所对应的三个所述散射信号分别进行瑞利光过滤、斯托克斯光过滤和拉曼光过滤，分别过滤出第二瑞利光、第二斯托克斯光和第二拉曼光。
[0019]作为本申请另一实施例，所述对所述散射信号进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号包括：
[0020]对所述第一瑞利光、所述第一斯托克斯光、所述第一拉曼光、所述第二瑞利光、所述第二斯托克斯光和所述第二拉曼光均依次进行放大和光电转换，得到第一瑞利光待测信号、第一斯托克斯光待测信号、第一拉曼光待测信号、第二瑞利光待测信号、第二斯托克斯光待测信号和第二拉曼光待测信号。
[0021]作为本申请另一实施例，所述将距离信息较小的待测信号作为目标信号包括：
[0022]比较所述第一瑞利光待测信号和所述第二瑞利光待测信号中的距离信息，将距离较小者作为第一目标信号；
[0023]比较所述第一斯托克斯光待测信号和所述第二斯托克斯光待测信号中的距离信息，将距离较小者作为第二目标信号；
[0024]比较所述第一拉曼光待测信号和所述第二拉曼光待测信号中的距离信息，将距离较小者作为第三目标信号。
[0025]作为本申请另一实施例，所述提取所述目标信号中的变化值作为最终状态改变量包括：
[0026]提取所述第一目标信号中的变化值并作为振动改变量；
[0027]提取所述第二目标信号中的变化值并作为应变改变量；
[0028]提取所述第三目标信号中的变化值并作为温度改变量。
[0029]作为本申请另一实施例，在所述提取所述第三目标信号中的变化值并作为温度改变量之后还包括：
[0030]若所述振动改变量不满足预设要求，则进行预警；
[0031]若所述应变改变量不满足预设要求，则进行预警；
[0032]若所述温度改变量不满足预设要求，则进行预警。
[0033]本专利技术提供的分布式光纤传感监测系统的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术分布式光纤传感监测系统中第一光源通过第一调制器和第一环形器向光纤的一端输入脉冲光，第二光源通过第二调制器和第二环形器向光纤的另一端输入脉冲光，并且通过第一调制器和第二调制器的配合，使两种脉冲光能够相互增强。对第一环形器和第二环形器输出的散射信号进行预处理从而得到第一待测信号和第二待测信号。在通过计算机提取出第一待测信号和第二待测信号的距离信息后进行比较，将距离信息较小的待测信号作为目标信号，提取出目标信号的变化值并将该变坏值作为最终状态改变量。
[0034]本申请中，通过在光纤的两端分别设置光源，能够弥补长距离光纤精度降低的避免，由于两个光源会得到两个待测信号，通过比较待测信号中的距离信号，距离较小的待测信号表明距离相应光源的距离较小，从而能够更精确的表明最终状态的改变量，提高了长
距离光纤的检测精度。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术实施例提供的分布式光纤传感监测系统的流程图。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0038]请参阅图1，现对本专利技术提供的分布式光纤传感监测系统进行说明。分布式光纤传感监测系统，包括第一光源依次通过第一调制器和第一环形器向光纤内输入脉冲光；第二光源依次通过第二调制器和第二环形器向光纤远离第一光源的一端输入脉冲光；将第二调制器与第一调制器进行配合，使得从光纤两端注入的两种脉冲光相互增强。
[0039]分别获取第一环形器和第二环形器所输出的散射信号，对两个散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号。
[0040]通过计算机提取第一待测信号和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.分布式光纤传感监测系统，其特征在于，包括：第一光源依次通过第一调制器和第一环形器向光纤内输入脉冲光；第二光源依次通过第二调制器和第二环形器向所述光纤远离所述第一光源的一端输入脉冲光；将所述第二调制器与所述第一调制器进行配合，使得从所述光纤两端注入的两种脉冲光相互增强；分别获取所述第一环形器和所述第二环形器所输出的散射信号，对两个所述散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号；通过计算机提取所述第一待测信号和所述第二待测信号中的距离信息，将距离信息较小的待测信号作为目标信号，提取所述目标信号中的变化值作为最终状态改变量。2.如权利要求1所述的分布式光纤传感监测系统，其特征在于，所述将所述第二调制器与所述第一调制器进行配合，使得从所述光纤两端注入的两种脉冲光相互增强包括：根据所述光纤的长度以及所述第一调制器所发出的脉冲光参数，通过所述第二光源和所述第二调制器向所述光纤输入脉冲光。3.如权利要求2所述的分布式光纤传感监测系统，其特征在于，所述根据所述光纤的长度以及所述第一调制器所发出的脉冲光参数包括：调整所述第一光源和所述第一调制器以及所述第二光源和所述第二调制器，使所述光纤两端输出的脉冲光参数相同，启动第一环形器和所述第二环形器。4.如权利要求1所述的分布式光纤传感监测系统，其特征在于，所述对两个所述散射信号均进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号包括：通过网络将所述第一待测信号和所述第二待测信号传输至所述计算机。5.如权利要求4所述的分布式光纤传感监测系统，其特征在于，所述分别获取所述第一环形器和所述第二环形器所输出的散射信号包括：将所述第一环形器和所述第二环形器所输出的信号分别通过耦合器，将所述耦合器输出三个信号均作为所述散射信号。6.如权利要求5所述的分布式光纤传感监测系统，其特征在于，所述对所述散射信号进行预处理得到第一待测信号和第二待测信号包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：程旭，李宁，赵建辉，卢景才，王晓赢，佘凯，吴国强，朱文才，何义良，张健，张建，时洪刚，王鹏，何明亮，田志，张博涛，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：