检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：傅万全北京交通大学

学位级别：硕士

光纤传感器具有低损耗、小体积、耐腐蚀、抗辐射、不受电磁干扰等优点。相比于传统的电类传感器,光纤传感器可以更广泛地应用于各种振动环境中。根据振动信息对光信号调制方式的不同,光纤振动传感系统可以分为相位调制型、波长调制型以... 详细信息

光纤传感器具有低损耗、小体积、耐腐蚀、抗辐射、不受电磁干扰等优点。相比于传统的电类传感器,光纤传感器可以更广泛地应用于各种振动环境中。根据振动信息对光信号调制方式的不同,光纤振动传感系统可以分为相位调制型、波长调制型以及强度调制型。通过解调光信号光学性质的变化(光强度、光波长、相位、偏振状态等),可以还原振动信息。在本文中,主要从光纤光栅振动传感和干涉仪振动传感两个方面进行研究。本文的主要工作如下:(1)针对强振动环境,设计了基于交叉变截面梁光纤光栅三维振动传感器。通过建立力学模型,分析了该传感器的加速度传感特性。使用COMSOL对传感器的振动形态进行了有限元分析,并通过实验实验对比了可调谐激光光源法和线阵铟砷化镓光谱成像法两种不同解调方案的解调结果。对该加速度传感器进行三个方向上的标定实验。实验结果表明,所设计的加速度传感器在X、Y、Z三个方向上的灵敏度分别为4.61pm/g、6.27pm/g、6.66pm/g,证明了其对三维振动有着良好的检测效果。(2)研究了干涉仪振动传感系统的PGC-arctan解调算法,分析算法中各个参数对解调结果的影响。其中相位调制深度与载波相位延迟均对解调结果有着严重的影响,甚至使解调算法失效。因此,需要对这两个参数进行实时计算与反馈控制。实现了三种不同的改进算法,并提出了一种基于补偿载波相位延时的相位调制深度精确计算方法,同时进行了仿真和实验验证。在实验中成功地解调出了振动信号,证明了改进的算法有实际应用前景。

关键词：光纤布拉格光栅光纤振动传感振动加速度传感器 PGC-arctan解调

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光纤振动传感信号的聚类

光纤振动传感信号的聚类

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作者：李诗雨北京邮电大学

学位级别：硕士

光纤与电相绝缘,容易进行弯曲,而且拥有体积小、质量轻,抗电磁干扰性能好并且抗辐射的特质,因此与传统带电传感器相比,光纤传感器适合于在容易发生火灾还有电磁干扰比较强的恶劣环境下使用。振动作用于光纤从而改变光纤的特征参量的光... 详细信息

光纤与电相绝缘,容易进行弯曲,而且拥有体积小、质量轻,抗电磁干扰性能好并且抗辐射的特质,因此与传统带电传感器相比,光纤传感器适合于在容易发生火灾还有电磁干扰比较强的恶劣环境下使用。振动作用于光纤从而改变光纤的特征参量的光纤传感器即为光纤振动传感器,检测到传感光纤这些特征参量的变化可以间接测量并且还原出振动信号。光纤振动传感器拥有抗电磁干扰性能好、监测范围大、灵敏度高、系统也比较简单等优点,因此它已经成功替代传统的振动传感器,并且在很多领域得到了应用。在基于的Mach-Zehnder干涉仪的光纤振动识别系统中,各种外界信号如外界事件入侵和环境干扰都可以引起光纤振动,因此首先就要对光纤振动传感信号进行聚类,从而区分出不同种类的信号。本论文通过对光纤振动传感信号的特征提取方法着手进行分析,对光纤振动传感信号的聚类进行了深入研究,具体的研究内容如下:(1)本论文对光纤传感器原理以及光纤传感器的分类进行了介绍,详细阐述了Mach-Zehnder干涉结构光纤传感器的原理。对于Mach-Zehnder光纤传感系统的传感光纤被外界事件信号所影响而产生的光纤振动传感信号,从理论上分析并推导该信号的表达式,从而可以得到光纤振动传感系统的输出信号的特点。(2)研究了主要的聚类算法,根据各聚类算法的优缺点、光纤振动传感系统信号的特点:数据量小、占用空间小、时常会出现异常值,以及光纤周界系统的要求:识别准确率、异常值敏感程度低、训练速度快,选用K-means与DBSCAN算法对光纤振动传感信号进行聚类。(3)采用基于Mach-Zehnder干涉结构的光纤传感器对外界事件信号进行探测,从而采集分析振动信号。采集环境干扰信号与入侵事件信号,研究从时域再到频域的特征提取方法。为了提高系统效率,可以将有用信号从输出信号中提取出来,并压缩整体数据,只对有用信号特征进行处理分析。(4)对各类事件信号分别采用K-means与DBSCAN算法去聚类,得到较好的聚类效果,验证两类算法的聚类效果,而且对两种算法的长处以及不足进行了阐述。

关键词：光纤振动传感信号特征提取聚类分析 K-means算法 DBSCAN算法

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干涉型光纤振动传感信号解调与识别技术研究

干涉型光纤振动传感信号解调与识别技术研究

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作者：侯长波哈尔滨工程大学

学位级别：博士

振动传感器广泛应用于石油勘探、地下水探测及土木工程等领域,对国土安全有着极为重要的现实意义。由于干涉型光纤振动传感技术具有灵敏度高、带宽宽、动态范围大、可实现大规模阵列传感等优点而在振动监测中得到了广泛应用。信号解调... 详细信息

振动传感器广泛应用于石油勘探、地下水探测及土木工程等领域,对国土安全有着极为重要的现实意义。由于干涉型光纤振动传感技术具有灵敏度高、带宽宽、动态范围大、可实现大规模阵列传感等优点而在振动监测中得到了广泛应用。信号解调技术直接制约干涉型光纤振动传感器的性能,如何研制大动态、高灵敏的高性能嵌入式光纤信号解调软硬件,是干涉型光纤振动传感器性能进一步提升的难题之一。振动信号识别技术直接影响光纤振动传感器的实际应用,如何解决现有信号识别方法无法有效应对实际多振动混叠场景的问题,是光纤振动传感器进一步应用迫切需要解决的难点问题。因此,本文围绕干涉型光纤振动传感的信号解调技术、振动信号识别技术开展研究,针对现有技术或算法仍然存在的一些问题提出相应的解决方法,从算法研究到工程实现为干涉型光纤振动传感器的实用化提供支撑。本文的主要研究内容如下:针对光纤传感光路制作时干涉仪非零光程差引起的相位噪声大等问题,面向干涉仪光程差的大范围、高精度、无损测量需求,提出了基于光程差可变参考干涉仪的频率扫描干涉测量方法,并在此基础上设计和搭建了干涉仪光程差测量系统,应用全相位傅里叶变换方法计算分数周期,突破了相位比较法应用于光程差测量时参考干涉仪光程差无法精确测量并且易随温度改变的测量精度瓶颈,提升了短光程测量精度。测试表明,本文提出的光纤干涉仪光程差测量方法在75 cm～70 m的测量范围内实现了4.9×10-6相对不确定度,为光路研制时进一步抑制光路噪声对系统最小可检测信号的影响提供了保障。针对现有光纤振动传感解调硬件受限于中央处理器（Central Processing Unit,CPU）架构导致的处理能力不够、功耗高等问题,本文综合考虑处理实时性、硬件复杂度等指标,提出了大动态范围、高灵敏度相位生成载波（Phase Generated Carrier,PGC）数字解调技术方案,并自主研制了信号解调硬件,包括低噪声光电转换板卡、高速采集板卡、实时信号处理板卡。针对光强扰动、相位调制深度C值漂移和随机波动等问题,通过椭圆拟合算法抑制非线性失真,同时通过椭圆校正参数估计C值并反馈控制C值到最优工作值,进一步抑制非线性失真;针对光路和电路带来的载波相位延迟问题,基于正交锁相法计算干涉信号载波基波、二次谐波项与本地载波的相位延迟量,然后通过直接数字频率合成器在线调整本地载波的瞬时相位以达到相位延迟补偿目的。测试表明,本文研制的PGC数字解调软硬件动态范围优于175 d B@220Hz,相位自噪声优于-110d B rad/√Hz。针对现有光纤振动信号识别方法实际应用场景中混叠多信号识别准确率低、鲁棒性差等问题,本文提出了一种基于深度复数网络的混叠光纤振动信号识别方法,将光纤振动信号通过傅里叶变换转换到频域,振动信号频域的形式、模与相位的特点与复数域的神经网络相契合,通过频域滑窗在频域提取光纤振动信号的特征区域,基于深度复数网络识别由频域滑窗分割出的各个信号段,最终引入加权投票算法综合分析出混叠信号中的信号类型及数量。测试表明,本文方法可对敲击、振动、行走、车辆运动4种事件对应的光纤振动单信号、两两混叠信号及多混叠信号进行识别,平均识别准确率分别为0.989、0.969、0.922,为多振动源振动信号的识别提供了解决方案。

关键词：光纤振动传感干涉信号解调振动信号识别深度复数网络

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光纤振动传感之二:基于散射或透射光的本征传感及其地震学应用

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地球与行星物理论评 2022年第2期53卷 119-137页

作者：王伟君陈凌王一博彭菲中国地震局地震预测研究所北京100036 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究院重点实验室北京100029

本征光纤振动传感通过在光纤一端重复发射探测激光,在光纤同端或另外一端接收散射光或透射光并解调它们的变化,测量光纤上的动态应变(即振动).本征传感以光纤为传感器,具有结构简单,布设灵活,运维方便的优点,能应用于流体、高温、高压... 详细信息

本征光纤振动传感通过在光纤一端重复发射探测激光,在光纤同端或另外一端接收散射光或透射光并解调它们的变化,测量光纤上的动态应变(即振动).本征传感以光纤为传感器,具有结构简单,布设灵活,运维方便的优点,能应用于流体、高温、高压或强电磁干扰等恶劣环境,可以大幅度延伸可监测的区域,并实现相对廉价的长期连续监测.此外,光纤传感还可以利用全球城市内、城际间和跨洋等已有光缆中的冗余光纤资源,快速构建振动监测网络,改善振动监测能力.目前基于散射光的振动传感,单台仪器可以实现沿光纤米级间隔、近百千米的密集分布式监测;而基于透射光的传感,尚缺乏分布式观测能力,但可检测上万千米长光纤上的强烈振动.本文介绍这两类本征光纤振动传感相关的基本原理、应用实例和发展前景.

关键词：光纤振动传感透射光散射光分布式振动传感地震学应用

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光纤振动传感之一:旋转测量技术及其地震学应用

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地球与行星物理论评 2022年第1期53卷 1-16页

地震波场可分解为三分量平动和三分量旋转运动.旋转分量包含重要的波场梯度信息,是地震波场重建的关键要素,但过去由于缺乏稳定的高灵敏度旋转测量仪器,它在不同的地震学应用中常被忽略.光纤旋转地震仪是率先打破测量仪器缺乏困境、最... 详细信息

地震波场可分解为三分量平动和三分量旋转运动.旋转分量包含重要的波场梯度信息,是地震波场重建的关键要素,但过去由于缺乏稳定的高灵敏度旋转测量仪器,它在不同的地震学应用中常被忽略.光纤旋转地震仪是率先打破测量仪器缺乏困境、最先实现商业化的旋转地震仪,也是目前最有发展前景的地震波旋转直接测量设备.光纤旋转地震仪基于Sagnac效应,并依托成熟的光纤陀螺技术实现振动的旋转分量测量.它具有纯光电传感不受平动影响的测量优势;并且能够在高灵敏度和宽频带旋转测量的基础下实现设备的小型化,有利于旋转测量的应用推广.因此,光纤旋转地震仪和传统的地震仪将形成互补,实现旋转和平动六分量(6C)的观测,更好地提取地震波场特征,提高振动监测能力,有效改善震源过程反演、地下结构成像和地震破坏机理研究等应用.本文主要介绍光纤旋转测量的基本原理、旋转地震学的应用及其潜在应用前景.

关键词：旋转和平动旋转测量光纤振动传感光纤旋转地震仪旋转地震学

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φ-OTDR型光纤振动传感系统综合信号处理技术研究

φ-OTDR型光纤振动传感系统综合信号处理技术研究

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作者：叶红亮东南大学

学位级别：硕士

φ-OTDR型光纤振动传感技术具有灵敏度高、空间动态范围大和定位精度高等特点,可在大型设施健康监测、工业生产过程检测、周界安防、管道防护等领域广泛应用。本文以课题组自主研发的φ-OTDR型光纤振动传感系统为依托,开展面向工程应用... 详细信息

φ-OTDR型光纤振动传感技术具有灵敏度高、空间动态范围大和定位精度高等特点,可在大型设施健康监测、工业生产过程检测、周界安防、管道防护等领域广泛应用。本文以课题组自主研发的φ-OTDR型光纤振动传感系统为依托,开展面向工程应用的综合信号处理关键技术的研究。第二章分析并指出φ-OTDR型光纤振动传感系统在工程应用中存在的问题,提出综合信号处理方案。以Xilinx公司Spartan-6系列FPGA为核心,结合ADC、DAC、USB2.0等功能模块,提出基于FPGA的信号处理子系统架构,规定了高速数据采集、处理、传输以及系统参数控制等功能。针对系统工程应用中的具体问题,提出数字化自动调节数字化自动调节、背向散射迹线动态补偿、传感数据压缩与成帧传输和传感光纤故障实时监测与定位等技术方案。第三章详细分析FPGA电路及ADC、DAC、USB2.0、数字控制接口和电源管理等功能模块,讨论各类芯片选型。充分考虑了电磁兼容性和信号完整性,设计并研制出综合信号处理子系统硬件电路,给出了数字化自动调节数字化自动调节、背向散射迹线动态补偿、传感数据压缩与成帧传输和传感光纤故障实时监测与定位等算法的FPGA程序设计。第四章搭建了系统实验平台,对综合信号处理子系统进行测试与分析。结果表明,综合信号处理子系统各功能模块工作正常,满足传感系统的需求。综合信号处理算法大大提高了传感系统信噪比,消除传感盲区；提升数据传输效率,缩短系统响应时间；实现参数数字化自动调节,增强系统的环境适应性：实现了传感光纤故障的实时监测与定位,提升了系统性能,满足工程应用的需求。第五章构建了基于综合信号处理技术的cp-OTDR型光纤振动传感演示系统。演示系统以沙盘模型为依托,结合了机场、油库、石油管道、军事基地等多种应用场景,采用围栏、围墙、埋地以及管道等多种布缆方式。结果表明,演示系统各区域工作正常,对外界扰动具有很高的信噪比和定位精度。系统集成了语音警报和视频联动等功能,能够实现对传感光缆任意处外界振动事件的检测与定位,满足各种应用场景的需求。第六章给出全文总结,提出下一步工作设想。

关键词： φ-OTDR 光纤振动传感综合信号处理 FPGA 光纤故障检测

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基于光纤振动传感技术的地下电缆入侵预警系统研究

基于光纤振动传感技术的地下电缆入侵预警系统研究

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作者：唐小辉华南理工大学

学位级别：硕士

随着我国城镇化建设进程的加快,考虑到城市的整体形象以及城市用地紧张的情况,一些输电线路从架设于高空转变为深埋地下,铺设地下电缆的方式大大增加。然而,随之而来的电缆安全监测问题也日益突出。因此,针对地下电缆存在的安全监测问题... 详细信息

随着我国城镇化建设进程的加快,考虑到城市的整体形象以及城市用地紧张的情况,一些输电线路从架设于高空转变为深埋地下,铺设地下电缆的方式大大增加。然而,随之而来的电缆安全监测问题也日益突出。因此,针对地下电缆存在的安全监测问题,设计并研发一个地下电缆入侵预警系统有着重要的科研价值和现实意义。本论文开展的工作主要涵盖以下几个方面:首先,本文对现有的入侵监测技术进行分析,根据分析的结果提出了本文的研究课题,即基于光纤振动传感技术的地下电缆入侵预警系统研究。然后,本文对光纤传感器的基本构成以及传感原理进行理论分析,阐述光纤传感器输出信号与入侵振动信号之间的关系。在对几种常用的相位干涉传感器进行对比分析后,本文选择了基于Mach-Zehnder干涉结构的光纤传感器。在此基础上,完成了硬件的选型以及硬件平台的搭建。接着,本文对入侵预警系统的入侵信 s号识别算法进行深入研究。本文在对入侵事件及其信号特点进行分析后,采集了相应入侵信号进行研究。然后运用常用的数字处理技术(预处理、去噪)和特征提取算法(时域特征、小波包能量特征、MFCC特征)对入侵信号进行处理。在此基础上,创新性的提出一种基于固有时间尺度分解(ITD)的特征提取方法,并基于支持向量机和BP神经网络设计了入侵信号识别的实验。在实验的基础上完成了入侵信号识别算法的设计。在完成入侵信号识别算法的设计以及入侵预警系统的需求分析,本文对系统的软件平台进行了具体的设计与实现,并对系统的整体框架和运行流程进行详细说明与分析。最后,本文搭建实验环境对入侵预警系统的入侵预警、系统基本参数以及功能模块进行了现场测试。经现场测试证明,本文提出基于光纤振动传感技术的地下电缆入侵预警系统解决方案合理、识别算法准确,达到了预期的监测识别性能。同时,软件架构的模块化设计为后续入侵信号识别算法的升级和维护奠定了良好的基础,有效的推进了入侵预警系统的实用化进程。

关键词：光纤振动传感 Mach-Zehnder干涉特征提取模式识别预警系统

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基于偏振检测的光纤振动传感系统灵敏度稳定性的研究与优化

基于偏振检测的光纤振动传感系统灵敏度稳定性的研究与优化

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作者：王雪峰华中科技大学

学位级别：硕士

基于偏振检测的光纤振动传感技术由于其测量距离长、抗干扰能力强、铺设方便且维护简单等优点,在光纤传感领域引起了广泛的关注和研究。在区域安防、输油管道维护和工程结构健康监测等领域都有所应用。然而在偏振检测系统灵敏度稳定性... 详细信息

基于偏振检测的光纤振动传感技术由于其测量距离长、抗干扰能力强、铺设方便且维护简单等优点,在光纤传感领域引起了广泛的关注和研究。在区域安防、输油管道维护和工程结构健康监测等领域都有所应用。然而在偏振检测系统灵敏度稳定性方面的研究却很少有过报道。本论文基于偏振光学理论对常见的3种偏振态检测方案进行了理论研究与实验验证。发现基于检偏器的单偏振态检测方案和基于偏振分束器的双偏振态检测方案随着传感光纤链路偏振态的变化灵敏度都极不稳定。只有基于斯托克斯矢量的全偏振态检测方案的灵敏度是稳定的。本论文提出了一种采用两个检偏器通光轴夹角为45°的双偏振态检测方案(称为45°夹角检偏器)。其灵敏度不稳定度优于基于检偏器的单偏振态检测方案和基于偏振分束器的双偏振态检测方案。同时,和全偏振态检测方案相比,本方案具有结构简单、使用方便等优势。论文工作主要内容如下:1)本论文首先介绍了单模光纤中偏振光学理论基础。根据偏振光学理论对常见的3种偏振态检测方案灵敏度不稳定度进行了理论分析,同时做了相关实验验证。发现单偏振态和双偏振态检测方案灵敏度都极不稳定,只有全偏振态检测方案的灵敏度是稳定的。2)然后为了优化基于检偏器的单偏振态检测方案和基于偏振分束器的双偏振态检测方案灵敏度不稳定度,本论文提出了一种采用两个检偏器通光轴夹角为45°的双偏振态检测方案。3)最后制作了一只45°夹角检偏器,将其应用在一个周界安防系统中,并对系统灵敏度不稳定度进行了测试。测试结果表明,采用45°夹角检偏器双偏振态检测方案系统的灵敏度不稳定度优于单偏振态检测方案。

关键词：光纤振动传感灵敏度偏振态检偏器

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基于光纤振动传感技术的电缆放电故障检测

基于光纤振动传感技术的电缆放电故障检测

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作者：韩毓河南理工大学

学位级别：硕士

随着我国城市化建设的推进,对配电网安全性和可靠性的要求逐步提高,电力电缆作为配电网的重要组成设备,及时准确地检测并解决电缆存在的故障有利于保障配电网的稳定运行。不同于传统检测手段,光纤传感检测技术探测距离长、灵敏度高、抗... 详细信息

随着我国城市化建设的推进,对配电网安全性和可靠性的要求逐步提高,电力电缆作为配电网的重要组成设备,及时准确地检测并解决电缆存在的故障有利于保障配电网的稳定运行。不同于传统检测手段,光纤传感检测技术探测距离长、灵敏度高、抗干扰能力强,还能测量整条光纤链路上的参量,具有良好的实时性。因此,本文提出基于光纤振动传感技术的电缆放电故障检测方案,为电缆故障检测提供新的思路。首先从放电等值电路入手,利用电-力类比,推导放电故障下振动产生机理,得出外部振动信号与相位变化量之间的关系,分析不同结构φ-OTDR系统的光纤振动检测原理,从理论上论证光纤振动传感技术实现电缆放电故障检测的可行性。针对电缆放电引发的振动信号具有振幅低、频率高的特点,优化检测系统,提出一种基于双脉冲直接探测结构的频分复用φ-OTDR(Frequency Division Multiplexingφ-OTDR,FDM-φ-OTDR)系统,一方面在还原外部振动全面相位信息的同时,节约了实验成本;另一方面,经过频分复用技术处理后提高了频率响应带宽,更适用于高频振动检测。为提高系统定位精度,将小波包去噪与振幅差分定位法相结合。经离散化建模实验验证,该系统能检测和定位20k Hz的高频振动信号。为了解决解调效果受调制深度影响而造成幅值误差和总谐波失真的问题,提出一种改进的微分自交叉相除的反正切相位生成载波(Differential Self-CrossDivide Arctangent Phase Generates Carrier,PGC-DSD-Arctan)解调算法,经过理论推导和仿真实验证明改进算法不受待测信号参数的影响,解调效果更稳定,且基本消除了解调结果对调制深度的依赖。最后,搭建高频振动检测平台和基于光纤振动传感的电缆放电故障检测平台,清晰地检测到故障引起的振动信号,经过反复实验,证明了系统的可行性。

关键词： φ-OTDR 光纤振动传感故障检测高频检测相位解调

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用于电缆放电故障检测的光纤振动传感技术研究

用于电缆放电故障检测的光纤振动传感技术研究

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作者：李万建河南理工大学

学位级别：硕士

电力电缆是电力系统传输和分配电能的重要设备,当电缆出现故障时不仅会引起电力中断,造成经济损失,严重时还会危及人身安全。因此,当电缆出现故障时能够及时准确的检测到故障并进行定位对保障电力系统稳定运行具有重要意义。由于电缆一... 详细信息

电力电缆是电力系统传输和分配电能的重要设备,当电缆出现故障时不仅会引起电力中断,造成经济损失,严重时还会危及人身安全。因此,当电缆出现故障时能够及时准确的检测到故障并进行定位对保障电力系统稳定运行具有重要意义。由于电缆一般埋于地下,使得电缆故障的检测和定位尤为困难,因此,本文提出了以分布式光纤振动传感技术做为电缆故障的检测方法,相较于传统的电气类检测方法,分布式光纤振动传感技术具有不受电磁干扰、绝缘性能优良、布置方式灵活、灵敏度高等突出优点,这也为电缆故障的检测和定位提供了新的思路。本文首先以基于φ-OTDR的光纤振动传感技术的基本原理为基础,重点分析研究了φ-OTDR技术的振动传感机理和光路结构,并推导了后向瑞利散射干涉光信号的数学模型,从理论上论证了通过检测后向瑞利散射干涉信号的光强变化实现对外界振动进行检测和定位的可行性,又对φ-OTDR系统的几个重要性能参数以及提高这些参数的方法进行了分析讨论。接着研究了φ-OTDR技术的定位方法,发现常用的振幅差分法结合滑动平均法的定位方法的信噪比较低,定位结果容易被噪声淹没。因此提出了一种振幅差分法结合改进的小波包阈值去噪算法的定位方法,该方法首先对原始散射信号进行差分处理得到含噪定位信号,然后对含噪信号进行小波包分解,再用改进的阈值函数对小波包系数进行处理,最后利用处理后的信号进行重构得到去噪信号。通过实测数据的处理结果表明该方法相较于原来的方法可大幅度提升定位结果的信噪比,能有效提升φ-OTDR系统的性能。然后对φ-OTDR系统的相位提取方法进行了研究,在φ-OTDR系统中为了得到外界振动信号的更多信息一般需要利用相位解调算法对外界振动进行还原,但目前的相位解调算法主要是用于相干探测结构的φ-OTDR系统,而相干探测结构有着不可避免的缺陷,因此提出了一种基于直接探测结构的相位解调算法。该算法首先要确定振动发生位置,然后提取该位置附近的两个不同位置的时域信号,最后利用DCM算法对两个时域信号进行处理可得到外界振动信号的相位信息。通过实测数据的解调结果表明该方法可有效解调出外界振动信号的相位信息,证明了该算法的有效性。最后搭建了电缆放电实验系统和φ-OTDR系统并进行了实验,实验结果表明φ-OTDR系统可检测到电缆放电故障并能有效定位。图58幅,表7个,参考文献63篇。

关键词： φ-OTDR 光纤振动传感故障检测定位小波包相位解调

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