[发明专利]一种基于FFT的分布式光纤振动传感定位方法及装置在审
| 申请号： | 201910898681.0 | 申请日： | 2019-09-23 |
| 公开（公告）号： | CN110657879A | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 邵佳;杨纳川;刘正堂;牛原野;袁航;王永华;赵翠霞 | 申请（专利权）人： | 郑州信大先进技术研究院 |
| 主分类号： | G01H9/00 | 分类号： | G01H9/00 |
| 代理公司： | 41128 郑州德勤知识产权代理有限公司 | 代理人： | 张微微 |
| 地址： | 450000 河南省郑*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | 本发明提供一种基于FFT的分布式光纤振动传感定位方法，通过收集多个脉冲的后向瑞利散射信号，对每个位置处积累的信号做FFT，根据该位置处的幅频特性，确定此位置处振动信号频率，以频率为判决条件进行筛选，将符合判决条件的频率结果进行相邻时刻对应位置处差值处理，在光缆受到外界环境影响下准确识别出真实有效振动位置。本发明还提供一种基于FFT的分布式光纤振动传感定位装置，用于执行前述定位方法。本发明通过将不同振动形式的振动频率特征和真实振动突发性的特征相结合来判定振动位置，算法实现简单，具有良好的工程实用性。 | ||
| 搜索关键词： | 位置处 分布式光纤 判决条件 振动传感 振动位置 瑞利散射信号 振动信号频率 工程实用性 差值处理 定位装置 幅频特性 频率结果 算法实现 外界环境 相邻时刻 振动频率 振动形式 脉冲 后向 判定 光缆 筛选 积累 | ||
【主权项】：
1.一种基于FFT的分布式光纤振动传感定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，采集光电探测器输出的多个脉冲数据串，所述脉冲数据串为单个发射脉冲下采集的若干个回向数据的集合；/n步骤S2，按照时间顺序对采集的多个脉冲数据串进行排序，获得回向数据矩阵；/n步骤S3，对回向数据矩阵逐列做M点FFT运算，获得二维频域矩阵，M为2的整次幂；/n步骤S4，对二维频域矩阵逐列计算频率值，获得一维频率矩阵；/n步骤S5，对一维频率矩阵逐列进行频率值范围限定，将高于频率值范围上限的频率限定为频率值上限，将低于频率值范围下限的频率限定为频率值下限，获得一维限定矩阵；/n步骤S6，重复上述步骤，获得另一个一维限定矩阵；/n步骤S7，对两个一维限定矩阵做差处理，获得一维差值矩阵；/n步骤S8，逐列对一维差值矩阵进行阈值判断，差值大于预设阈值的列所对应的位置判定为入侵位置，否则无入侵。/n
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- 刘严欢;张余宝;朱羿叡;熊梦翰;罗宁宁;史久林;何兴道 - 南昌航空大学
- 2019-10-18 - 2020-01-17 - G01H9/00
- 本发明提供基于腔光力学系统测量受激布里渊散射过程的装置及方法，利用水中受激布里渊散射信号产生系统，聚焦到腔光力学系统当中，采用腔光力学系统测量发生受激布里渊散射时介质内部压力变化情况，得到产生受激布里渊散射压力的变化情况，可以计算得到介质内部声波场结构的变化形式，最终分析得到受激布里渊散射介质内部的物理机制，验证现有的受激布里渊散射调制模型的准确性。本发明的优点在于：通过对泵浦耦合场进行调节使得折射率发生变化，改变入射光能量使得在折射率附近色散发生变化，在这个过程当中，力学振子测量介质耦合量，由于非线性作用产生光压从而引入相应物理耗散量，通过微扰方程进行求解。
- 光纤迈克尔逊干涉测振仪非线性误差修正方法-201911030986.6
- 胡鹏程;董祎嗣;冉明;初文豪 - 哈尔滨工业大学
- 2019-10-28 - 2020-01-17 - G01H9/00
- 光纤迈克尔逊干涉测振仪非线性误差修正方法属于光纤干涉测量技术领域；本发明在不需要改变第一反射镜和第二反射镜位置的前提下，通过给激光波长可调制光源进行波长预扫描，利用输出激光波长的连续变化使干涉仪的参考光束与测量光束之间的光程差产生连续的变化，使得探测器得到的干涉信号产生至少一个周期的相位变化，实现干涉信号特征参数的预提取，并利用预提取的特征参数在测量过程中实现非线性误差修正，进行高精度振动测量；本发明实现了对光纤迈克尔逊干涉测振仪干涉信号特征参数的预提取、能够有效解决干涉测量尤其是微小振动测量中非线性误差的修正问题，在精密测量领域具有显著的技术优势。
- 双芯光子晶体光纤传感结构-201911037117.6
- 张克非;马小翠;余明芯;廖秋雨;柳淘 - 西南科技大学
- 2019-10-29 - 2020-01-17 - G01H9/00
- 本发明涉及一种双芯光子晶体光纤传感结构，包括背景材料区域、六边形六层空气孔排列结构、第一圆形纤芯结构、第二圆形纤芯结构；第一圆形纤芯结构内掺杂有聚甲基丙烯酸甲酯；多个小孔径空气孔环绕第一圆形纤芯结构设置；引入光子晶体光纤，在PCF中设置双芯结构，将双干涉臂做到一根光纤中，单根光纤实现两种模式的传输与干涉，结构简单，尺寸微小，易于加工和集成；引入光子晶体作为传感器的敏感元件，其本身所具有的包层空气孔可降低包层区的等效杨氏模量，增大材料弹性系数，提高形变量；在PCF设计的双芯结构中，单芯掺入弹性性能较好的聚甲基丙烯酸甲酯，在压力作用双芯下，产生内部应力，双芯有效模式折射率差呈线性关系，提高灵敏度。
- 一种光感玻璃球筛盘振幅检测仪-201610186210.3
- 潘文;陆俊平;刘文;胡俊闻;尹坚;陈南苇;杨江森 - 红塔烟草(集团)有限责任公司
- 2016-03-29 - 2020-01-17 - G01H9/00
- 本发明公开了一种光感玻璃球筛盘振幅检测仪，具体涉及一种振动筛盘的振幅检测，属于振幅测量领域。本发明利用光的直线传播特性，以空心玻璃球作为基准媒介来表现振筛的振幅变化，激光打到玻璃球上，玻璃球敏感感光，根据入射区域的不同，通过安装在玻璃球上下左右的光敏电路中的LED灯发出不同颜色的光，从而更加直观地表现振幅改变的方向。使用该装置可以直接地检测振动筛的振幅的方向，此装置的成本低，易于制造，使用方法简单，而且可以进行多次重复使用，使用不受生产条件的限制，直观，效率高。
- 一种架空输电线路风振检测系统-201920717869.6
- 王峥;吴超;庞振江;李延;杨文;李良 - 北京智芯微电子科技有限公司
- 2019-05-17 - 2020-01-17 - G01H9/00
- 本实用新型公开了一种架空输电线路风振检测系统，包括光收发模块，与光收发模块相连的信号采集模块，与信号采集模块相连的数据处理模块，以及与数据处理模块通信连接的远程监控平台。所述光收发模块包括与架空输电线路上的传感光纤相连的环形器，均与环形器相连的光电探测器和掺饵光纤放大器，与光电探测器相连的放大器，与掺饵光纤放大器相连的脉冲调制器，以及与脉冲调制器相连的窄线宽激光器；其中，放大器和窄线宽激光器均与数据处理模块相连。通过上述设计，利用本实用新型对线路的风振识别及定位敏感，可实时监测输电线路的运行状态，提前采取应急措施、预防事故发生，从而提高电力系统的稳定性，降低维护费用，提升经济效益。
- 基于全相位差分原理的恒速叶片异步振动频率测量方法-201910878305.5
- 段发阶;邓震宇;傅骁;牛广越;刘志博;程仲海 - 天津大学
- 2019-09-17 - 2020-01-14 - G01H9/00
- 本发明涉及一种基于全相位差分原理的恒速叶片异步振动频率测量方法，在旋转机械的机匣不同位置设置两支叶尖定时传感器，旋转机械转子旋转一周，每支叶尖定时传感器对每支叶片的到达时间采样一次，当恒速欠采样条件下叶片发生异步振动时，通过对每支叶尖定时传感器的采样信号进行全相位傅里叶变换，获得准确的叶片异步振动差值频率和异步振动相位；通过对两支叶尖定时传感器采样信号的异步振动相位进行差分计算，实现恒速叶片异步振动的频率测量。
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