[发明专利]一种基于拉曼和遥泵放大的超长距离BOTDR传感系统及信号采集方法在审
| 申请号： | 202211725367.0 | 申请日： | 2022-12-30 |
| 公开（公告）号： | CN115901002A | 公开（公告）日： | 2023-04-04 |
| 发明（设计）人： | 董永康;姜桃飞;夏猛;郑福生;王颖;张书林;李灿;尚立;张合明;魏肖明;段志勇 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学;国家电网有限公司信息通信分公司;国网河北省电力有限公司信息通信分公司 |
| 主分类号： | G01K11/322 | 分类号： | G01K11/322;G01K11/324;G01B11/16 |
| 代理公司： | 哈尔滨市航友知识产权代理事务所(普通合伙) 23216 | 代理人： | 张赞 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于拉曼和遥泵放大的超长距离BOTDR传感系统及信号采集方法，涉及光纤信号测量技术领域。本发明的技术要点包括：所述超长距离BOTDR传感系统包括激光器、光纤耦合器、脉冲源、第一电光调制器、偏振控制器、第一掺饵光纤放大器、环形器、拉曼放大器、波分复用器、待测光纤、掺铒光纤、第二电光调制器、微波调制器、光衰减器、第二掺饵光纤放大器、第二环形器、光纤光栅滤波器、四端口耦合器、平衡探测器、滤波/检波器和数据采集卡。本发明采用拉曼放大和遥泵技术实现超长距离传感，采用无源中继方案，便于在超长距离监测领域实现；在同等传感距离下，能够实现更高的空间分辨率。 | ||
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- 2022-03-16 - 2022-08-02 - G01K11/322
- 本发明涉及到一种长距离布里渊光时域分析分布式光纤传感系统，该系统结构上述包括有上位机主体单元(101)、上位机附属单元(108)、传感光纤(105)和同步光纤(104)，所述上位机主体单元(101)设有A端口(102)连接所述同步光纤(104)的一端，所述同步光纤(104)的另一端连接所述上位机附属单元(108)的C端口(106)，所述上位机主体单元(101)设有B端口(103)连接所述传感光纤(105)的一端，所述传感光纤(105)的另一端连接所述上位机附属单元(108)的D端口(107)；所述同步光纤(104)与传感器光纤(105)的长度和布置方式相同；还涉及到一种测温方法。本发明的系统和方法将传感长度拓展为和传感光纤等长，实现长距离传感的同时保证测量精度。
- 一种基于光飞行时间的布里渊光时域散射系统及自校准方法-202210260504.1
- 张成先;何嘉骥;林宗强 - 上海波汇科技有限公司;平湖波汇通信科技有限公司
- 2022-03-16 - 2022-07-29 - G01K11/322
- 本发明涉及一种基于光飞行时间的布里渊光时域散射系统及自校准方法，该系统通过设置第三耦合器和第二光电单元，以测量光遍历整段待测光纤的飞行时间，计算最大增益频偏的变化，最终得到光纤各处温度信息。本发明通过增加少量的硬件充分利用测量过程，修正传播延时和光纤空间位置的对应关系，确保计算最大增益频偏变化量时，相减的两个数值对应同一段光纤，免除额外误差，使用校准手段，持续不断修正测量数据和基准数据间延时不一致的问题，以此有效降低BOTDA系统的读数误差和长期工作后的读数漂移，对于长距离BOTDA传感系统的长期工作稳定性有重要意义。
- 基于低频捷变频和滑动窗的宽温度范围解调装置及方法-202010814321.0
- 夏猛;汤晓惠;全栋梁;张宇鹏;张自超;关鹏;隋景林 - 鞍山睿科光电技术有限公司;中国航天科工飞航技术研究院
- 2020-08-13 - 2022-07-22 - G01K11/322
- 本发明提供了一种基于低频捷变频和滑动窗的宽温度范围解调装置及方法。激光器发出的激光经光纤耦合器分为功率相同的两束激光；一束经由捷变频模块输出的电脉冲信号驱动的第一电光调制器调制为泵浦光，经掺饵光纤放大器放大进入待测单模光纤；另一束经由上变频模块输出的微波信号驱动的第二电光调制器调制为探测光，经正交扰偏器扰偏后从另一端进入待测单模光纤；泵浦光和探测光在待测单模光纤中相互作用，产生背向受激布里渊散射信号，经光纤光栅滤波器滤出的下边带光束经光电探测器接收，产生的电信号由采集卡采集。本发明使用低频捷变技术实现对温度的快速解调，响应频率超过1Hz，同时能够降低设备成本并保证可靠性。
- 一种高压输电线网的覆冰状态监测方法-202011492487.1
- 郑喆轩;项勇;杨华东;水彪;黎单驰;张心贲 - 长飞光纤光缆股份有限公司
- 2020-12-17 - 2022-07-05 - G01K11/322
- 本发明属于分析及测量控制技术领域，公开了一种高压输电线网的覆冰状态监测方法，获取OPGW高压输电线缆的环境温度、布里渊频移曲线，解调布里渊频移曲线得到OPGW高压输电线缆中的光纤温度信息、光纤应力应变信息，根据环境温度的变化率、光纤温度的变化率，解调获得OPGW高压输电线缆的覆冰厚度，结合阈值判断是否符合报警条件、开启融雪程序。本发明有效解决了长距离OPGW高压输电线缆的覆冰状态难以有效、可靠、经济地监测的难题。
- 基于少模光纤的混沌BOCDA温度应变测量装置-202110570531.4
- 张建忠;梁泽锋;刘双双;张晓程;马喆;张明江 - 太原理工大学
- 2021-05-25 - 2022-06-14 - G01K11/322
- 本发明属于分布式光纤传感技术领域，公布了一种基于少模光纤的混沌BOCDA温度应变测量方法和装置，利用少模光纤中不同模式组合下光波随温度或应变产生的布里渊频移的线性系数是不同的，可以有效的解决光纤中温度与应变交叉敏感问题。方法包括以下步骤：S1、混沌激光分为探测光信号和泵浦光信号；S2、使探测光信号经光学状态调整、模式选择后入射到少模光纤；使泵浦光信号经光学状态调整、模式选择后从另一端入射到少模光纤，测量少模光纤中产生的斯托克斯光拍频信号，得到布里渊频移量；S3、改变探测光和泵浦光的模式，重复测量得到布里渊频移量；S4、通过测量的布里渊频移量，计算得到传感光纤中的温度和应变信息。
- 一种分布式光纤温度应变传感装置-202210145129.6
- 涂勤昌;施国鹏;肖强;王泽民 - 一石数字技术成都有限公司
- 2022-02-17 - 2022-06-10 - G01K11/322
- 本发明公开了一种分布式光纤温度应变传感装置，所述分布式光纤温度应变传感装置包括：第一激光器、第二激光器、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、电光调制器、脉冲驱动器、扰偏器、光纤环形器、拉曼波分复用器、传感光纤、第一雪崩光电二极管探测模块、第二雪崩光电二极管探测模块、微波频率计、电控衰减器、2*2光纤耦合器、平衡探测模块和多通道数据采集系统；通过联用BOTDR和DTS，解决了BOTDR的温度、应变交叉敏感效应，实现了传感光纤的温度、应变参量的在线监测。
- 一种分布式光纤温度应变传感装置-202210145269.3
- 涂勤昌;施国鹏;肖强;王泽民 - 一石数字技术成都有限公司
- 2022-02-17 - 2022-06-10 - G01K11/322
- 本发明公开了一种分布式光纤温度应变传感装置，所述分布式光纤温度应变传感装置包括：半导体激光器、1*2光纤耦合器、第一电光调制器、脉冲驱动器、扰偏器、光纤环形器、拉曼波分复用器、传感光纤、第一雪崩光电二极管探测模块、第二雪崩光电二极管探测模块、第二电光调制器、微波扫描器、2*2光纤耦合器、平衡探测模块和多通道数据采集系统；第一雪崩光电二极管探测模块、第二雪崩光电二极管探测模块和平衡探测模块的输出信号进入多通道数据采集系统，实现传感光纤的温度和应变测量。本发明装置联用BOTDR和DTS，实现了传感光纤的温度、应变参量的在线监测。
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