基于相位敏感光时域反射计的长距离入侵探测系统(英文) 被引量：15

1

作者 张春熹 钟翔 +1 位作者 李立京 李勤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期742-746,共5页

根据受激布里渊散射(SBS)对相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)的监测距离的限制,分析了在使用不同灵敏度的光电探测器时φ-OTDR系统的监测距离,并根据SBS阈值随着光纤长度的增加而下降的特点,提出了一种新的光路结构以提升系统的监测距离... 根据受激布里渊散射(SBS)对相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)的监测距离的限制,分析了在使用不同灵敏度的光电探测器时φ-OTDR系统的监测距离,并根据SBS阈值随着光纤长度的增加而下降的特点,提出了一种新的光路结构以提升系统的监测距离。该光路结构采用环行器将敏感光纤分为多个部分,并对各部分的后向瑞利散射光分别进行探测,避免了各部分光纤产生的斯托克斯光相互叠加,从而提高了SBS阈值,进而实现了提升系统监测距离的目的。在实验室测试中,使用3个环行器将敏感光纤分为了3个部分并实现了66.92 km的监测距离。通过增加环行器的数量,系统的监测距离可以进一步提高。 展开更多

关键词 受激布里渊散射(SBS) 相位敏感光时域反射计(φ-OTDR) 光纤分布式扰动传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤布里渊分布式输电线路覆冰识别技术 被引量：25

2

作者 覃兆宇 刘卫新 +5 位作者 潘哲哲 史会轩 陈勇 钱进 刘晓波 费婵 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期6-11,共6页

本文研究了基于光纤布里渊散射的光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)覆冰识别技术,在热力学理论推导的基础上,使用Comsol Multiphysics软件对导线温度分布进行有限元仿真分析,最终得出覆冰区段较非... 本文研究了基于光纤布里渊散射的光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)覆冰识别技术,在热力学理论推导的基础上,使用Comsol Multiphysics软件对导线温度分布进行有限元仿真分析,最终得出覆冰区段较非覆冰区对环境温度变化迟滞的结论,并根据一段时间内缆线温度变化识别出输电线路覆冰状况。基于研究结果,本文在布里渊时域反射计的基础上设计了一套基于光纤布里渊散射原理的分布式光纤覆冰识别系统,解决传统监测系统电源不足、电磁干扰等问题,并在昭通挂网运行,监测范围达到75 km,温度监测精度达到±2℃。 展开更多

关键词 光纤布里渊散射 布里渊时域反射计 分布式光纤传感 有限元仿真 覆冰识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术研究 被引量：22

3

作者 隋海波 施斌 +3 位作者 张丹 魏广庆 朴春德 王宝军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期184-191,共8页

围护体系的加固质量对基坑工程、基坑周边环境和地下管线的变形和稳定性具有重要影响。通过对基坑围护体系和周边环境进行实时、在线监测分析,可掌握基坑变形的发展动态,对基坑失稳破坏进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比... 围护体系的加固质量对基坑工程、基坑周边环境和地下管线的变形和稳定性具有重要影响。通过对基坑围护体系和周边环境进行实时、在线监测分析,可掌握基坑变形的发展动态,对基坑失稳破坏进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足基坑工程安全监测和基坑失稳早期预警的要求。本文对布里渊光时域反射计(BOTDR)的测量原理进行了介绍,设计了一套基于BOTDR的新型基坑工程分布式监测系统,详细阐述了工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。以实际工程为例,对基坑工程分布式变形监测结果进行了分析。监测结果表明,基于BOTDR技术的基坑分布式光纤监测系统能够准确地反映基坑工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于基坑工程稳定性的监测和失稳预报。 展开更多

关键词 围护体系 布里渊光时域反射计(botdr) 变形监测 分布式监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于BOTDR的预制桩应变-温度联合测试方法研究 被引量：2

4

作者 席均 施斌 +1 位作者 魏广庆 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期281-286,共6页

提出了一种可以实现分布式应变-温度联合测试的方法,采用特殊封装的方法改变传感光缆的频移系数,用于空间差异式分布的温度补偿。通过预制桩浸水试验对该方法的有效性进行验证,采用该方法对监测数据进行温度补偿,对应变、温度沿桩身的... 提出了一种可以实现分布式应变-温度联合测试的方法,采用特殊封装的方法改变传感光缆的频移系数,用于空间差异式分布的温度补偿。通过预制桩浸水试验对该方法的有效性进行验证,采用该方法对监测数据进行温度补偿,对应变、温度沿桩身的分布规律以及随时间的变化规律进行了分析。研究表明:该应变-温度联合测试方法能够较好地解决温度在空间上差异式分布时的温度补偿问题;预制桩浸水试验中,水下渗导致的桩身温度变化较大,应变和温度2个因素对传感光缆上各点频移变化量的贡献比例关系较为复杂。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射计(botdr) 温度补偿 预制桩 浸水试验 分布式测试

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤陀螺用光纤环的应力分布实验研究 被引量：16

5

作者 杨远洪 伊小素 孟照魁 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第2期98-101,共4页

阐述了光纤陀螺中光纤环的的作用和绕制技术,介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理和性能。利用一种BOTDR首次对不同情况下保偏光纤环的应力分布进行了测试和分析,揭示了光纤环中出现的工艺缺陷并进行了定位和分析。结果表明,利用... 阐述了光纤陀螺中光纤环的的作用和绕制技术,介绍了布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理和性能。利用一种BOTDR首次对不同情况下保偏光纤环的应力分布进行了测试和分析,揭示了光纤环中出现的工艺缺陷并进行了定位和分析。结果表明,利用BOTDR对光纤和光纤环进行应力分布测试,可有效的发现和控制这些缺陷的影响。 展开更多

关键词 应力分布 光纤陀螺 光纤环 实验研究 botdr 光时域反射计 工作原理 工艺缺陷 测试 保偏

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验研究 被引量：9

6

作者 胡盛 施斌 +1 位作者 魏广庆 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期436-440,453,共6页

聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管... 聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验方案,对聚乙烯管道纯弯曲变形进行了试验研究,获取了管道表面光纤沿线的应变分布,据此分析了管道的变形方位,并推算出纯弯曲状态下的管道转角,验证了该技术在聚乙烯管道分布式监测中应用的可行性,为地下管道的一站式在线监测提供了一种新的技术方法。 展开更多

关键词 聚乙烯管道 布里渊光时域反射计(botdr) 分布式光纤监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

边坡变形的分布式光纤监测试验研究及实践 被引量：20

7

作者 王宝军 施斌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第1期28-34,共7页

布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测... 布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测的工程实践和试验研究结果。实践表明,将光纤传感器铺设在加固边坡的锚杆和框架梁中,在加固边坡的同时进行安全监测,可以取得良好的效果;而将光纤直接铺设在边坡浅层土体中进行监测,可以及时对边坡安全提供预警,但往往不利于长期监测。本文还介绍了将光纤传感器布设在用于加固边坡的土工织物中进行安全监测的室内试验研究。实验证明,不同的光纤类型、布设方法、土工织物性能等都会对监测结果产生影响。最后分析了分布式光纤监测在岩土工程监测中的应用前景,以及今后研究的关键技术问题。 展开更多

关键词 边坡加固 分布式监测 布里渊光时域反射计(botdr)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于拉伸装置的光纤应变系数标定及误差分析 被引量：4

8

作者 闫继送 袁明 +1 位作者 张志辉 王东升 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期23-28,共6页

在分布式光纤传感系统中,由于生产厂家、材料、掺杂及生产工艺等的不同,传感光纤的折射率、应变系数及温度系数等基本参量各有差异,在投入使用前必须对其进行标定。提出了基于拉伸装置标定光纤应变系数的方法并系统地进行了误差分析。采... 在分布式光纤传感系统中,由于生产厂家、材料、掺杂及生产工艺等的不同,传感光纤的折射率、应变系数及温度系数等基本参量各有差异,在投入使用前必须对其进行标定。提出了基于拉伸装置标定光纤应变系数的方法并系统地进行了误差分析。采用G.652单模光纤,针对不同初始长度进行了多次标定实验,标定的应变系数在0.050 2～0.051 2(MHz/με)之间,重复性好。通过BOTDR验证,实测应变值与理论计算结果吻合的得较好。实验结果表明:该标定方法切实可行、易于实现,既可用于对光纤传感系统的标定,也能用于BOTDR在生产过程中的应变校准。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 应变系数标定 光纤拉伸装置 布里渊光时域反射计(botdr)

在线阅读 下载PDF 职称材料

光缆线路窃听检测与定位系统研究

9

作者 赵峰 史雅宁 《广东通信技术》 2010年第6期64-68,共5页

分析得出窃听具有两大特征:其一,微量光功率泄漏;其二,弯曲光纤产生异常应变,对此分别提出了检测窃听第一特征的长波长光信号法及检测与定位窃听第二特征的布里渊时域反射法,并综合应用这两种方法设计了光缆线路窃听检测与定位系统,介... 分析得出窃听具有两大特征:其一,微量光功率泄漏;其二,弯曲光纤产生异常应变,对此分别提出了检测窃听第一特征的长波长光信号法及检测与定位窃听第二特征的布里渊时域反射法,并综合应用这两种方法设计了光缆线路窃听检测与定位系统,介绍了系统的工作流程。 展开更多

关键词 窃听 长波长光信号 布里渊时域反射 检测 定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

桥梁结构健康分布式光纤测量模型试验研究 被引量：4

10

作者 杜传伟 胡涛 +1 位作者 李业宏 王嘉钰 《山西建筑》 2022年第15期1-5,29,共6页

在BOTDR光纤应变测量原理分析的基础上,首先进行了桥梁挠度测量的光纤布设研究,通过在桥梁底面采用全面粘贴的方式布设光纤,进行桥梁底面挠度分布式光纤测量;然后,根据布设光纤应变变化分布,对桥梁挠度变化进行了光纤应变定性表征研究;... 在BOTDR光纤应变测量原理分析的基础上,首先进行了桥梁挠度测量的光纤布设研究,通过在桥梁底面采用全面粘贴的方式布设光纤,进行桥梁底面挠度分布式光纤测量;然后,根据布设光纤应变变化分布,对桥梁挠度变化进行了光纤应变定性表征研究;再通过桥梁挠度变化时光纤变形的几何原理分析,进行了光纤应变量化表征桥梁挠度的数学表达式理论分析;最后进行了模拟桥梁挠度变形时BOTDR光纤测量的室内模型试验。结果显示:BOTDR光纤测量得到的桥梁挠度和百分表测量数值基本一致,BOTDR不仅可以表征桥梁挠度变形程度,而且可以精确标定桥梁变形范围和挠度分布,说明BOTDR分布式光纤监测技术进行桥梁挠度测量是有效的和可行的。 展开更多

关键词 布里渊时域反射计(botdr) 桥梁结构 挠度变形监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤巷顶板分布式光纤监测的可行性试验研究

11

作者 杜传伟 胡涛 +1 位作者 李业宏 王嘉钰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第5期81-88,共8页

在传统顶板点式监测的基础上,应用BOTDR对采煤工作面回采巷道煤巷顶板沉降位移进行分布式监测。首先通过对BOTDR监测原理和煤巷顶板变形状态的理论分析,提出应用锚杆(索)在煤巷顶板进行光纤定点布设,并根据BOTDR测量的相邻定点间光纤轴... 在传统顶板点式监测的基础上,应用BOTDR对采煤工作面回采巷道煤巷顶板沉降位移进行分布式监测。首先通过对BOTDR监测原理和煤巷顶板变形状态的理论分析,提出应用锚杆(索)在煤巷顶板进行光纤定点布设,并根据BOTDR测量的相邻定点间光纤轴向应变和变形量,推导出光纤应变量化煤巷顶板沉降位移的数学表达式;然后进行煤巷顶板沉降的光纤定点拉伸和区段拉伸室内模拟试验,试验中光纤应变表征的位移与光纤拉伸距离的误差分别为0.690%和1.545%,拉伸距离和应变表征光纤位移基本一致;最后进行了采煤工作面回采过程中进风巷煤巷顶板的BOTDR现场监测试验,试验期间,光纤应变表征出最大沉降位移平均值为64.09 mm和135.63 mm的2个顶板沉降区域。与井下十字观测法测量值相比,顶板沉降变形范围的最大误差为5.60%,顶板沉降位移的最大误差为4.96%,顶板垂直位移的绝对误差值小于4 mm,证明了BOTDR定量表征顶板的沉降变形范围和沉降位移的可行性。 展开更多

关键词 煤巷顶板 沉降位移 分布式光纤监测 布里渊时域反射技术

在线阅读 下载PDF 职称材料