一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统技术方案

技术编号:43577004 阅读:23 留言:0更新日期:2024-12-06 17:43
本技术公开了一种电光声光联合调制的分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,包括振动传感单元、数据采集与解调模块、振动模式识别模块。本技术在振动传感单元中使用电光调制器增大调制频率的带宽,提高振动传感单元的空间分辨率性能;参观光中使用声光调制器作为移频器件,降低采集信号的带宽,从而降低采集卡带宽的要求,同时减少信号处理的计算资源需求,利于实现振动模式的实时识别。在振动模式识别模块采用互相关计算,将实测的振动信号序列与振动模式库中的序列进行匹配,选择互相关最大结果对应的振动模式作为识别结果的输出。最终实现高空间分辨率、低计算资源资需求的分布式光纤振动传感及振动模式实时识别系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光时域反射,具体涉及一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统


技术介绍

1、分布式光纤振动传感系统利用光纤感知外界扰动,通过解调光纤内受外界扰动而变化的散射光信号来精确定位扰动位置并定量描述扰动特征,被广泛应用于石油测井和线性周界安防等领域。进一步基于准确描述的振动信号,配合识别算法,可对振动模式进行分类识别,精确反馈振动类型。

2、石油测井领域要求分布式光纤振动传感系统其具备高空间分辨率的探测性能。常规分布式光纤振动传感系统的空间分辨率受脉宽制约,难以满足石油测井领域的要求。因此为了提高空间分辨率,往往对脉冲光进行扫频信号调制,扫频信号带宽的大小决定了空间分辨率的高低,带宽越大空间分辨率越高。线性周界安防领域对传感距离有较高要求,有时要求达到50km甚至100km。长距离、高空间分辨率的探测要求意味着更大的计算资源,需要系统有更高的算力支撑。

3、现有分布式光纤振动传感系统:1)要么采用声光调制器对信号光进行定频调制,所选择的声光调制器中心频率低,所需的探测器带宽较小,所需的采集卡采样率较低,解调数据量小,所需的计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,包括振动传感单元、数据采集与解调模块(10)、振动模式识别模块(11),

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,该实时识别系统采用电光调制器(3)和声光调制器(7)的联合调制,再加上平衡探测器(9)对差频分量的提取,使得输出至数据采集与解调模块(10)的信号具有较低的扫频起始频率,较宽的扫频范围。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,所述数据采集与解调模块(10)包含采集卡和FPGA芯片,采集卡负责采集数据,FPG...

【技术特征摘要】

1.一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,包括振动传感单元、数据采集与解调模块(10)、振动模式识别模块(11),

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,该实时识别系统采用电光调制器(3)和声光调制器(7)的联合调制,再加上平衡探测器(9)对差频分量的提取,使得输出至数据采集与解调模块(10)的信号具有较低的扫频起始频率,较宽的扫频范围。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,所述数据采集与解调模块(10)包含采集卡和fpga芯片,采集卡负责采集数据,fpga芯片负责部分适合流式处理的解调计算过程。

4.根据权利要求3所述的一种分布式光纤振动传感与振动模式实时识别系统,其特征在于,所述振动模式识别模块(11)包含图形处理器,用于完成无法在fpga中快速计...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴超钒宛立君乔健李东明郝长锁吴峰
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一五研究所
类型:新型
国别省市:

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