一种φ-OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种φ‑OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法和装置，属于光纤加速度传感器阵列技术领域，其中，该方法包括：根据待测相位变化范围和解调系统的分辨率，确定光纤加速度传感器的光栅数量；获取各个光栅的反射信号，并采用预设相位解调算法对每相邻两个光栅的反射信号进行解调，得到每相邻两个光栅的相位变化；根据每相邻两个光栅的相位变化，确定多个光栅之间的总相位变化；根据总相位变化确定实际相位变化。本发明专利技术所提供的方法避免了相位卷绕问题，并且通过相位解调提高了系统的动态范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤加速度传感器阵列，尤其涉及一种φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法和装置。

技术介绍

1、φ-otdr（相位敏感光时域反射仪）是一种基于光纤光栅传感器的高精度测量技术，广泛应用于结构健康监测、石油勘探、工业自动化、航空航天等领域。该技术通过检测光纤中散射光的相位变化，实现对沿光纤分布的外界扰动的高精度感知。φ-otdr技术凭借其高灵敏度和高空间分辨率，在多个领域得到了广泛应用。在结构健康监测中用于监测桥梁、大坝、建筑物等结构的健康状态，检测微小的应变和变形，预防潜在的结构损伤和故障。石油勘探中用于监测油井和管道的温度和压力变化，提供实时数据支持，确保石油开采的安全和效率。

2、尽管φ-otdr技术在多个领域表现出色，但在实际应用中仍然面临一些技术瓶颈，主要集中在以下几个方面：

3、相位卷绕问题：在相位解调过程中涉及到反正切函数，由于相位变化幅值较大，容易超出[-π，π]范围，导致相位卷绕（phase wrapping）问题。相位卷绕会造成测量结果的不连续性和误差，影响系统的测量精度和动态范围。

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【技术保护点】

1.一种φ-OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的φ-OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，所述根据待测相位变化范围，确定光纤加速度传感器的光栅数量，包括：

3.根据权利要求2所述的φ-OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，在确定等间隔分布的光栅数量之后，还包括：

4.根据权利要求3所述的φ-OTDR光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，所述根据每相邻两个光栅之间的相位变化与预设相位变化区间的关系，判断光栅数量是否合理，包括：

5.根据权利要求1所述的φ...

【技术特征摘要】

1.一种φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，所述根据待测相位变化范围，确定光纤加速度传感器的光栅数量，包括：

3.根据权利要求2所述的φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，在确定等间隔分布的光栅数量之后，还包括：

4.根据权利要求3所述的φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，所述根据每相邻两个光栅之间的相位变化与预设相位变化区间的关系，判断光栅数量是否合理，包括：

5.根据权利要求1所述的φ-otdr光纤加速度传感器阵列相位解调方法，其特征在于，所述获取各个光栅的反射信号，包括：

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【专利技术属性】
技术研发人员：唐健冠，王浩志，黄文海，杨明红，程乘，甘维兵，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：