基于脉冲调制的Φ-OTDR研究综述

基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤振动传感系统向传感光纤中注入探测光脉冲,通过测量光脉冲传输过程中产生的背向瑞利散射光的波动实现对入侵扰动的识别和定位,故探测光脉冲对Φ-OTDR系统性能有重要影响。介绍了Φ-OTDR基于光脉冲调制方面的研究进展,其中包括光脉冲的宽度、频率、形状以及消光比等参数对Φ-OTDR系统性能影响机理,以及通过脉冲调制优化Φ-OTDR系统信噪比、报警率、空间分辨率、响应带宽等参数以及恢复振动信号波形方面的研究进展。旨在通过光脉冲调制实现Φ-OTDR系统多项性能指标同步提升提供新思路,进一步推动Φ-OTDR的工程应用。

钼酸铵生产中除磷净化方法的应用

1 前言在化学工业和电子工业中,所使用钼酸铵时,必须除去不希望存在的元素,如:铜、铅、碱金属和碱土金属,还有非金属元素磷、砷、硅等杂质。传统的辉钼矿氧化焙烧、氨浸、硫化物净化、酸中和制取四钼酸铵工艺,产品中杂质元素含量较高;本所现已研制的盐酸予处理工艺,使钼焙砂中绝大部分金属盐类、金属氧化物等杂质进入予处理溶液而得到分离净除。至于非金属杂质元素,如P,As。

一种融合Φ-OTDR和MZI的PCCP断丝监测系统

设计了一种融合相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的预应力钢筋混凝土管(PCCP)断丝监测系统。通过引入优化的IQ解调算法,减少了40%以上的数据运算量。实验结果证明该系统的单端测量距离不低于20 km,频率响应不低于20 kHz,空间定位误差在±2 m以内,具备长距离定位断丝故障和分辨振动事件特征频率的能力,为PCCP的全生命周期在线结构健康监测提供了一种可靠的技术手段。

基于Φ-OTDR的海风机与海底电缆在线状态监测方法

利用自研的Φ-OTDR系统,在福建省某海上风电场开展了演示验证,实现了对海风机机组的启动-运行-停机等不同工况下的状态分析与诊断,总结了不同工况下的振动特征及诊断依据;以及针对海底电缆的水流冲击、锚害拖拽、抵近船只航行等监测预警功能,总结了不同海缆状态下及周边环境感知目标事件特征。实测结果证明该方案能够在线监测海风机与海底电缆状态,并有效感知周围环境,为提升海上风电场运维水平提供了可靠的技术途径。

一种频分复用和偏振分集融合的Φ-OTDR系统

提出了一种频分复用(FDM)和偏振分集接收(PDR)融合的Φ-OTDR结构,可以提升Φ-OTDR系统扰动信号无失真重构的能力。期望利用这种融合技术,有效实现对干涉衰落和偏振衰落的同时抑制。通过验证性实验,将10 s数据的重构信号平均失真率由15.55%降低至1.10%。对比单独使用FDM技术抑制干涉衰落和单独使用PDR技术抑制偏振衰落,具有更好的衰落噪声抑制效果。为Φ-OTDR系统的工程推广提供了一种有效的抗衰落噪声方式。

基于分布式光纤声场传感的预应力钢筒混凝土管断丝监测研究进展

为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断裂的现象,积累到一定程度便有可能诱发爆管事故,因而迫切需要对PCCP断丝进行实时在线监测。相比于传统手段,基于分布式光纤声场传感(DAS)的PCCP断丝监测技术在传感器布设的便捷性和事件识别的准确性方面具有明显优势。本文分析了PCCP断丝成因,对比了现有的各种PCCP断丝监测方法,并介绍了近年来出现的基于融合式DAS原理的PCCP断丝实时在线监测解决方案,同时对其发展趋势进行了展望。

长距离海缆在线监测改进型C-OTDR系统

海底光缆承载包括互联网、语音以及跨国公司专线业务等95%以上的国际通信业务,是国际信息化发展的主要载体,对其运行状态的监测具有非常重大的意义。针对下一代海缆系统在监测损耗的同时还需要对外部侵入事件提前预警的需求,设计一种融合Φ-OTDR(Phase-sensitive Optical Time-Domain Reflectometry)的C-OTDR(Coherent Optical Time Domain Reflectometry)海缆在线监测系统,实现单跨距离为127 km的振动和损耗的同步监测。为了寻求Φ-OTDR和C-OTDR在偏振态问题上的冲突解决方案,提出一种基于偏振分集幅度的最优选择算法。采用所提算法可以有效抑制衰落噪声对传感系统的影响,保障对外部扰动事件的重构精度。水流冲击和锚害拖拽等湖试结果表明,本文所研制的改进型C-OTDR系统已经达到设计效果。

一种基于光纤传输的电梯远程集中控制

随着中国大物流时代的到来,仓储站的大量物件在楼层间的转移,电梯发挥了巨大的作用。但电梯使用的安全、效率、能耗、成本等问题随之而来,电梯集中控制能较好地解决这一问题。1电梯集中控制的好处(1)节约能源,提高效率。效率。以6层楼库房为例,假设该楼共有6台电梯,则总共36个电梯门口。