一种应用于光缆外破在线监控的模式识别方案

电力通信网络线路常因沿途的工程机械施工,人为外力破坏等行为造成毫无预警的危害和损坏。为了实现对线路外破隐患高效预警,需要在现有预警定位的基础上,加上对碰撞敲击、管孔侵入、机械施工和开盖报警等行为的识别。将分布式光纤传感技术、梅尔频率倒谱系数和径向基神经网络相结合,提出一种可应用于光缆外破在线监控的模式识别方案。测试的总体识别率达97.78%,现场模拟的事件报警准确率高。该方案可广泛应用于长距离管线检测领域。

基于分布式光纤振动传感的海缆锚害故障检测

为了利用分布式光纤振动传感技术进行光纤复合海底电缆(简称为海缆)锚害故障检测,开展了海缆运行现场的锚害试验。用550吨的货船和1 000kg的船锚模拟了锚砸和拖曳事件,用基于相位敏感光时域反射计(Ф-OTDR)技术的分布式光纤振动传感设备对3.3km三芯海缆内的光纤进行了实时监测,获得了海面平静、锚砸和船锚拖曳3种情况下,光纤振动信号的能量和快速傅里叶变换幅度谱在时间和空间上的分布数据,并对其进行了分析。结果表明,海面平静时能量和幅度都很小,锚砸时能量和幅度会产生短时上升且频率成分丰富,船锚拖曳时能产生较长时间的能量和幅度上升,但频率成分较锚砸少。分布式光纤振动传感技术可有效检测锚害故障。

矿井下分布式光纤定位精度及感测距离研究

煤矿井下分布式光纤定位系统通常采用双Mach-Zehnder干涉仪分布式光纤振动传感技术,针对该技术存在感测距离短、系统空间分辨率低等问题,采用两个分布反馈(DFB:Distributed Feedback)激光束和密集波分复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)的非对称双Mach-Zehnder干涉仪的分布式光纤振动传感技术,通过奇异值分解(SVD:Singular Value Decomposition)算法进行降噪处理,并提出基于SVD的互相关时延算法。实验证明,该算法能有效提高定位精度和感测距离,当感测距离为61 km时,定位误差为51.2 m。当矿井灾难发生时,能对被困人员精准定位,保障了有效救援时间。

煤矿井下TDMZI光纤定位系统

针对煤矿井下定位系统采用的DMZI分布式光纤振动传感技术中存在灵敏度低、系统的空间分辨率不高等问题,提出了采用双波长双路马赫-曾德干涉测量(TDMZI)振动传感系统的定位方法。该系统采用两个光源,在光环形器和光电探测器之间接入密集波分复用,在光环行器和光纤耦合器之间加入两个偏振控制器,利用互相关法估计时间延迟,分析由定位算法引起的定位误差。结果表明,该系统对扰动事件定位更加精准,灵敏度更高,极大地减小了定位误差。实验证明,TDMZI定位系统能有效提高系统的灵敏度和空间分辨率,从而提高了矿井下应急救援的效率。

基于分布式振动传感技术的滑坡监测研究

我国高速铁路穿越地质条件复杂,容易遭受山体滑坡等地质灾害,极大危害铁路的安全运营。针对山体滑坡灾害大范围,大体量的特点,本文提出采用分布式光纤振动传感技术开展山体滑坡监测,研究了分布式振动传感器在滑坡山体上的布设工艺及通过试验验证了该技术的可行性。初步研究成果为今后山体滑坡全尺度监测提供了新的技术方法。

便携式多用途光缆运维工具设计

随着我国经济科技的高速发展,人们对通信的速度和覆盖率的要求日益明显。光通信技术的发展,光传输网承载的业务在不断扩大,光缆的布放遍布城市各个角落。因此,保障光传输网的坚强稳定至关重要。目前,光缆线路数量多,故障查找仍依靠人工手段,故障排查困难,容易造成光缆中断时间过长,影响通信网的正常运行。便携式多用途光缆运维工具主要运用分布式光纤振动传感技术和云平台技术,对光缆的智能运维具有重要的现实意义。该工具适用于人井、隧道、管道、电杆架空等环境下的光缆定位,可应用到目前错综复杂的光缆维护中,并且能够提高工作人员的工作效率,降低在光缆维护中繁杂的工作难度。