[发明专利]光纤分布式传感监测系统

说明书

本发明提供了一种光纤分布式传感监测系统，属于光纤分布式传感技术领域，该系统包括信号光产生装置、第一光耦合器、传感光纤、光分束器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一干涉调制装置、第二干涉调制装置及解调装置。分别通过第一干涉调制装置对第一偏振控制器输出的第一线偏振光进行干涉调制，通过第二干涉调制装置对第二偏振控制器输出的第二线偏振光进行干涉调制，进而解调第一干涉调制装置输出的第一干涉信号和第二干涉调制装置输出的第二干涉信号得到相应的传感信号，能够尽可能地保证传感信号不丢失，有效地提高了光纤分布式传感监测系统的信噪比。

技术领域

本发明涉及光纤分布式传感技术领域，具体而言，涉及一种光纤分布式传感监测系统。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，社会对能源尤其是油气资源的需求量越来越大。在国家能源战略中，油气储运的建设和发展关系到为国民经济建设和社会发展提供长期、稳定、经济、安全的能源保障的战略全局。管道运输是继公路、铁路、水路、航空运输之后的第五大运输方式，其发展状况直接体现了一个国家运输业的水平。故管道泄漏的监测技术成为科技工作者的研究热点。

分布式光纤传感技术由于具有传感空间范围大、传感与传光为同一根光纤、结构简单、使用方便、单位长度内信号获取成本低、性价比高等优选被广泛地应用于管道泄漏的监测技术中。现有的光纤分布式声波监测系统中，利用传感光纤上的不同单位长度间的背向瑞利散射信号作为传感信号的载体，进一步完成相应位置上的传感信号的相位变化解析，以测得传感信号。然而，由于背向瑞利散射信号非常微弱，且环境噪声极易改变光在传输过程中的偏振态，导致传感信号淹没在噪声信号中，造成系统无法解调出相应的传感信号。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种光纤分布式传感监测系统，以有效地改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种光纤分布式传感监测系统，包括信号光产生装置、第一光耦合器、传感光纤、光分束器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一干涉调制装置、第二干涉调制装置及解调装置，所述传感光纤用于感应传感信号。所述信号光产生装置产生的信号光经过所述第一光耦合器输入所述传感光纤。所述传感光纤中的携带所述传感信号的背向瑞利散射光返回所述第一光耦合器，经所述第一光耦合器输入所述光分束器，经所述光分束器分为第一光束和第二光束。所述第一光束经所述第一偏振控制器处理为第一线偏振光后入射到所述第一干涉调制装置，所述第二光束经所述第二偏振控制器处理为第二线偏振光后也入射到所述第二干涉调制装置，其中，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向满足预设关系。所述解调装置用于对所述第一干涉调制装置输出的第一干涉信号和所述第二干涉调制装置输出的第二干涉信号进行解调得到所述传感信号。

在本发明较佳的实施例中，上述第一偏振控制器和第二偏振控制器均为光纤线圈偏振控制器，所述光纤线圈偏振控制器包括绕制于筒状压电陶瓷的外壁的光纤线圈。所述第一偏振控制器的光纤线圈的输入端与所述光分束器的第一分束端耦合，所述第一偏振控制器的光纤线圈的输出端与所述解调装置耦合。所述第二偏振控制器的光纤线圈的输入端与所述光分束器的第二分束端耦合，所述第二偏振控制器的光纤线圈的输出端与所述解调装置耦合。所述系统还包括电压输出装置，所述第一偏振控制器的筒状压电陶瓷、所述第二偏振控制器的筒状压电陶瓷及所述解调装置均与所述电压输出装置电连接。

在本发明较佳的实施例中，上述光纤线圈为λ/4光纤线圈。

在本发明较佳的实施例中，上述光纤线圈偏振控制器还包括第一壳体，所述绕制于筒状压电陶瓷的外壁的光纤线圈封装于所述第一壳体内。