[发明专利]一种辐射状管网监测方法

权利要求书

1.一种辐射状管网监测方法，其特征在于，

基于辐射状管网监测系统进行监测；

所述辐射状管网监测系统，包括宽带激光光源(1)、光纤耦合器(2)、第一光纤反射装置(3)、光纤延迟线圈(4)、第二光纤反射装置(5)、第一相位调制器(6)、第二相位调制器(7)、第一光纤分路器(8)、第二光纤分路器(9)、波分复用器(10)、光接收装置(11)、采集器及计算机(12)；

所述第二光纤反射装置(5)、光纤延迟线圈(4)、光纤耦合器(2)依次顺序连接，所述宽带激光光源(1)、第一光纤反射装置(3)、第一相位调制器(6)、第二相位调制器(7)、波分复用器(10)均与光纤耦合器(2)相连接，所述采集器及计算机(12)通过光接收装置(11)与波分复用器(10)相连接，所述第一相位调制器(6)、第二相位调制器(7)分别与第一光纤分路器(8)、第二光纤分路器(9)相连接；

所述第一光纤分路器(8)、第二光纤分路器(9)的分线端分别连接若干个光纤光栅；

辐射状管网监测具体包括以下步骤：

S1，宽带激光光源(1)中的连续光入射到光纤耦合器(2)中，形成的K种光路途径；

S2，每种光路途径对应波分复用器(10)的每一个波长端口，每一个波长端口发出的信号光经光接收装置(11)放大后进入采集器的采集通道，根据采集通道编号定义监测的所有管线顺序；

S3，K种光路途径中产生有效干涉的光路途径为L种，对L种有效干涉的光路途径计算光强的实时变化函数；

光强的实时变化函数计算具体包括以下步骤：

设激光入射功率为P₀，考虑到光器件的插入损耗和光纤的衰减损耗，设总的衰减参数为a，由于光接收装置(11)滤掉干涉光强直流量，则形成的干涉光强交流量P(t)为：

P(t)＝aP₀{cos[Δφ(t)+φ₀]-cos(φ₀)}

其中，φ₀为光纤耦合器的相位偏置量；

Δφ(t)为外界对光纤的扰动造成的弹光效应导致的光干涉相位差；为瞬时相位变化率，n为光纤折射率，l为光纤延迟线圈长度，c为光速；则外界对光纤的扰动会引起干涉光强的实时变化；

S4，将光干涉相位差Δφ(t)作为实时监测管线环境周围扰动的数据量，依据光干涉相位差Δφ(t)的变化对辐射状管网进行监测。