[发明专利]基于相干瑞利散射的多路振动检测方法及其检测系统

摘要

本发明提供了一种基于相干瑞利散射的多路振动检测方法及其检测系统，针对基于相干瑞利的光纤振动检测方法中采集卡利用率较低的问题对检测系统进行了改进，采用延迟器和光开关错时检测多路传感光纤中振动信号的方法，通过控制延迟器的时间来对每条传感光纤进行分时振动检测，实现了多路振动信号的检测；并且检测模块中的采集卡不需要接入脉冲控制信号，可以在一个脉冲周期内实时进行数据采集，提高了采集卡的利用率。

主权项

一种基于相干瑞利散射的多路振动检测方法，包括如下步骤：1)光源模块发出的脉冲光经1×N耦合器分为N路脉冲光；2)各路脉冲光经延迟器和环形器后产生后向瑞利散射光信号；第i路脉冲光经过环形器和/或延迟器后在长度为Li的传感光纤i中的传输时间为ti；所述第i路脉冲光在传感光纤i中的传输时间ti计算公式为：ti=2Linc,(i=1,2,...N)]]>第i+1路脉冲光经过延迟器i和环形器之后进入传感光纤i+1，所述延迟器i的延迟时间Δti与第i路脉冲光在传感光纤i中的传输时间为ti相等，即ti＝Δti；且各路脉冲光在传感光纤中的传输时间与脉冲光的脉冲周期T满足：t1+t2+…+tN＝T其中，n为传感光纤纤芯折射率，Li为传感光纤i的长度，c为真空中光速，T为脉冲光的脉冲周期，i＝1,2,3，…N；3)传感光纤中的后向瑞利散射光信号经过1×N光开关后进入检测模块，检测模块的采集卡进行数据采集，检测模块的数据处理部分对数据进行处理,通过延迟器和1×N光开关控制各条传感光纤的振动检测，实现传感光纤的分时检测；所述1×N光开关的第i‑1通道和第i通道之间的转换时间Sti与第i路脉冲光在传感光纤i中的传输时间ti相等，即Sti＝ti＝Δti；4)当有振动信号作用在传感光纤上时，传感光纤中的后向瑞利散射光信号发生较大的扰动，对该扰动捕捉和定位从而实现振动信号的检测；5)不同的振动事件作用在传感光纤上时造成的扰动信号会有不同，通过对不同信号进行模式识别从而实现振动信号的自动识别。