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基于神经网络的光纤温度估算方法的优化 被引量:1
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作者 李苏雅 董艳唯 +4 位作者 李琳 张弛 李楠 宁琦 陈永辉 《光通信研究》 北大核心 2025年第1期83-88,共6页
【目的】为了有效估算基于布里渊散射的分布式光纤传感中光纤的温度,文章将多层前馈人工神经网络(ANN)应用于温度的估算。【方法】文章在Matlab软件中编写了用于光纤温度计算的单斜坡法、基于伪Voigt模型的最小二乘拟合法和ANN程序,同... 【目的】为了有效估算基于布里渊散射的分布式光纤传感中光纤的温度,文章将多层前馈人工神经网络(ANN)应用于温度的估算。【方法】文章在Matlab软件中编写了用于光纤温度计算的单斜坡法、基于伪Voigt模型的最小二乘拟合法和ANN程序,同时仿真产生了不同信噪比(SNR)下的布里渊谱,采用以上3种算法计算了光纤温度,验证了ANN方法的有效性。在此基础上基于以上仿真产生的布里渊谱研究了ANN的关键参数,即隐层数量、隐层神经元数量和训练目标对训练速度、温度计算时间和准确性的影响规律。【结果】结果表明,ANN方法在SNR为22和37 dB时最大温度误差分别仅为1.18和0.63℃,且计算时间仅为最小二乘拟合法的1/1000左右。当隐层神经元数量不变时,随着隐层层数的增加,训练时间明显下降,计算时间线性增加,但其对温度估算的准确性几乎无影响;随着隐层神经元数量的增加,训练时间和计算时间均增加,隐层有21个神经元时,训练时间近似为1个神经元的67倍,但其对温度估算的准确性几乎无影响;训练目标(布里渊频移误差的平方)小于临界值(约为1 MHz 2)时,随着训练目标的增加,温度误差几乎不变,超过临界值后,随着训练目标的增加,温度误差增大。【结论】采用多层前馈ANN应用于基于布里渊散射的分布式光纤传感中的光纤温度估算时,建议选择单隐层且隐层神经元选择1个,训练目标选择1 MHz 2。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 布里渊散射 布里渊频移 人工神经网络 温度 优化
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基于线型光纤光栅阵列传感的引气管道泄漏监测研究 被引量:1
2
作者 曾川 童杏林 +2 位作者 李泽恺 黄文种 史学锋 《激光技术》 北大核心 2025年第2期271-277,共7页
飞机引气管泄漏监测系统主要采用共晶盐电类过热探测器作为其温度传感单元,为了克服该系统现存的电磁兼容性差、测量精度低、响应时间慢等技术瓶颈,对飞机引气管道泄漏探测的线型阵列光纤传感探头进行了研究,采用数学建模与模拟仿真的... 飞机引气管泄漏监测系统主要采用共晶盐电类过热探测器作为其温度传感单元,为了克服该系统现存的电磁兼容性差、测量精度低、响应时间慢等技术瓶颈,对飞机引气管道泄漏探测的线型阵列光纤传感探头进行了研究,采用数学建模与模拟仿真的方法设计了光纤光栅阵列参数及封装结构体等,并进行了实验验证与数学分析。结果表明,该传感探头具备一定的应变免疫与振动抵抗能力,感温分辨率0.1 m,定位精度1.0 m,温度测量精度±3℃,工作温度0℃~180℃。此研究结果可替代共晶盐类泄漏探测传感器,为实现远程分布式轻型飞机的引气泄漏温度测量提供了一种新思路。 展开更多
关键词 光纤光学 飞机引气 光纤布喇格光栅 温度传感 分布式阵列传感器 大量程
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基于主动加热光纤的CO_(2)地层注入监测试验研究
3
作者 林宇航 张利伟 +1 位作者 刘春 朱遥 《工程地质学报》 北大核心 2025年第5期1807-1818,共12页
近年来随着“双碳目标”的提出,减少碳排放量以及开发新能源成为未来可持续发展的一个重要方向,CO_(2)压裂驱油既可以实现储层油气的增产,又可以对CO_(2)进行地质封存,对于未来非常规油气的开采具有重要意义。本文通过开展室内CO_(2)注... 近年来随着“双碳目标”的提出,减少碳排放量以及开发新能源成为未来可持续发展的一个重要方向,CO_(2)压裂驱油既可以实现储层油气的增产,又可以对CO_(2)进行地质封存,对于未来非常规油气的开采具有重要意义。本文通过开展室内CO_(2)注入试验探究了分布式光纤温度传感器(DTS)监测气体运移过程的可行性,同时使用DTS和其他温度传感器对土体温度进行监测,并利用DTS主动加热技术测量土体含水率。监测结果表明分布式光纤传感器能够显著监测到注入CO_(2)过程中土体温度的变化情况,从而反映气体的运移过程。另外,利用主动加热光纤技术可以反映土体中含水率的分布变化,结合土体含水率可以进一步反映CO_(2)运移过程,该试验结果表明DTS在CO_(2)地层注入监测应用中具有较大的潜力。 展开更多
关键词 主动加热光纤 二氧化碳 DTS 温度传感技术
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光纤点式分布式多传感信号重构方法研究
4
作者 常海龙 张丕状 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期864-870,共7页
由于点式光纤传感器节点分布较为随机,存在强噪声干扰,导致重构效果不好。为此,提出一种光纤点式分布式多传感信号重构方法。基于多维函数稀疏表示的剪切波变换策略,实现信号二维稀疏化表示和压缩,去除信号中的强背景噪声。将去噪处理... 由于点式光纤传感器节点分布较为随机,存在强噪声干扰,导致重构效果不好。为此,提出一种光纤点式分布式多传感信号重构方法。基于多维函数稀疏表示的剪切波变换策略,实现信号二维稀疏化表示和压缩,去除信号中的强背景噪声。将去噪处理后的信号局部状态估计结果传输到中心节点,进行局部的状态估计,并使用平均一致性策略取得信号的局部信息量,推断出信号的全局信息量,得到信号全局状态估计结果,实现分布式多传感信号重构。结果表明,所提方法可较为完整地呈现了初始信号的时间信息与频率信息,拟合度在0.96以上,均方根误差均值在0.004 W/m^(2)以下,平均峰值信噪比值为38.74 dB,平均重构时间仅为10.52 s,能有效去除大部分干扰噪声,快速完成多传感信号的重构。 展开更多
关键词 点式分布式光纤传感器 多传感信号 稀疏化表示与压缩 平均一致性策略 信号重构
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基于有限差分原理的温度场分布式光纤监测与重构方法
5
作者 赵悦琦 曾捷 +4 位作者 占俊 朱洋洋 卢睿昕 赵博涵 孙阳阳 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1174-1181,共8页
及时准确获取燃油控制系统通油管道壳体在不同热载荷加载下的温度响应与分布规律,对于保障航空发动机安全服役,提升飞行品质具有重要意义。基于此,提出了一种基于有限差分原理(FDM)的结构表面温度场重构方法。利用ANSYS有限元方法,开展... 及时准确获取燃油控制系统通油管道壳体在不同热载荷加载下的温度响应与分布规律,对于保障航空发动机安全服役,提升飞行品质具有重要意义。基于此,提出了一种基于有限差分原理(FDM)的结构表面温度场重构方法。利用ANSYS有限元方法,开展了基于数值仿真的重构效果验证。构建了基于高空间分辨率光频域反射型分布式光纤传感器的通油管道壳体温度场监测与重构系统。实验结果表明,管道壳体顶面与侧面对应的温度场重构均方根误差分别为0.68℃和0.87℃。所提方法基于离散温度测点数据,实现了近似全局测量的温度场重构。解决了易燃易爆场合下燃油系统管道温度分布高密度在线监测与反演难题,能够为通油管道壳体结构改型与健康管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 结构健康监测 温度场重构 有限差分原理 通油管道壳体 光频域反射型分布式光纤传感器
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分布式光纤温度传感信号小波去噪方法 被引量:4
6
作者 肖家悦 傅海威 +2 位作者 陈苗 李根 程嘉慧 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期137-142,共6页
在分布式光纤拉曼温度传感系统中,反斯托克斯光包含了温度信息,但其强度相对较弱,易受到噪声干扰。传统的信号去噪方法往往会滤除系统所具有的原始特征。针对这一问题,本文提出了改进的小波阈值方法,将3sigm准则与传统算法相结合。在该... 在分布式光纤拉曼温度传感系统中,反斯托克斯光包含了温度信息,但其强度相对较弱,易受到噪声干扰。传统的信号去噪方法往往会滤除系统所具有的原始特征。针对这一问题,本文提出了改进的小波阈值方法,将3sigm准则与传统算法相结合。在该算法中,对信号进行小波分解,再对分解的各层小波系数进行阈值处理,使用3sigm值来区分有用信号和噪声,然后进行小波重构,实现信号去噪。在7 km长的多模光纤上进行温度测量实验,使用改进的算法对数据进行分析。结果表明,改进的方法处理后的温度波动平均为0.991℃,相较于传统算法得到的2.422℃,提高了1.431℃。与传统算法相比,3sigm准则算法提高了测温精度,并为阈值的选择提供了新的思路,使阈值的选择更具统计意义。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 测温精度 小波阈值 信号去噪
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单光路拉曼分布式光纤测温系统 被引量:2
7
作者 冯玉祥 刘志凯 +2 位作者 黄闽南 王一山 吕立冬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2645-2653,共9页
针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测... 针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测量。根据拉曼散射光温度敏感原理,推导基于单路Stokes光及单路anti-Stokes光的温度解调公式。考虑到单光路温度解调严重受限于脉冲激光器和光电探测器稳定性的问题,设计温度标定单元并建立了信号光功率校正算法。搭建实验平台,对比分析传统双路、单路Stokes光及单路anti-Stokes光方案的测温性能。最后,讨论并总结基于单光路拉曼分布式光纤测温系统的优选方案。实验结果表明:在约12 km的光纤线路上,基于拉曼anti-Stokes光的方案的测温偏差为-0.3~2.2℃,均方根误差为1.0℃,空间分辨率为6 m,与传统方案相比性能更优。基于信号功率校正的单光路拉曼anti-Stokes光的分布式光纤测温系统灵敏度高,能完全规避传统双光路系统的走离校正问题,具备很高的实用价值。 展开更多
关键词 光纤传感 拉曼散射 测温 光时域反射 分布式
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30km分布光纤温度传感器的空间分辨率研究 被引量:21
8
作者 刘红林 张在宣 +2 位作者 余向东 吴孝彪 庄松林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1195-1198,1210,共5页
分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。空间分辨率是分布光纤温度传感器的一个重要参数。在30km分布光纤温度传感器系统的研制过程中,对系统的空间分辨率进行了优化设计。入射激光脉冲的宽度... 分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。空间分辨率是分布光纤温度传感器的一个重要参数。在30km分布光纤温度传感器系统的研制过程中,对系统的空间分辨率进行了优化设计。入射激光脉冲的宽度决定了系统空间分辨率的上限。光电接收系统和电系统的带宽也会影响系统的空间分辨率。电系统的带宽必须和激光脉冲的宽度相匹配。系统的空间分辨率既可以直接测量,也可以通过测量光纤末端菲涅尔反射的半宽度来间接测量。经过优化设计,在30km的系统中,空间分辨率达到了3m。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布光纤温度传感器 背向拉曼散射 空间分辨率 光学时域反射
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基于BOTDR的分布式光纤传感器标定实验研究 被引量:31
9
作者 索文斌 施斌 +3 位作者 张巍 崔何亮 刘杰 高俊启 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期985-989,共5页
针对基于布里渊散射原理的分布式传感光纤的标定问题,本文研发了一套分布式传感光纤标定系统。利用BOTDR测量仪器,可以标定分布式传感光纤的应变系数和温度系数,并获得=900μm的尼龙紧套单模传感光纤的温度系数和应变系数:分别为2.99 M... 针对基于布里渊散射原理的分布式传感光纤的标定问题,本文研发了一套分布式传感光纤标定系统。利用BOTDR测量仪器,可以标定分布式传感光纤的应变系数和温度系数,并获得=900μm的尼龙紧套单模传感光纤的温度系数和应变系数:分别为2.99 MHz/℃和0.05MHz/με;同时获得BOTDR实测值与真实应变的关系曲线,其相关系数大于0.995。该结果证明,普通通讯用紧套单模光纤可以用作分布式传感光纤,文中的标定方法及标定结果可为分布式传感光纤研究提供重要的研究手段及研究依据。 展开更多
关键词 分布式光纤传感器 标定 BOTDR 应变系数 温度系数
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基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的温度修正 被引量:11
10
作者 汤玉泉 孙苗 +3 位作者 李俊 杨爽 Brian Culshaw 董凤忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期106-110,共5页
结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始... 结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始端同一位置3个不同温度的信号值求解非线性方程组,实现了对探测器暗电流引起的测量误差的修正.实验结果表明:经过修正的传感器在900m位置的温度测量误差平均值从8.0℃降到0.37℃,整条光纤的温度测量误差平均值≤±0.6℃. 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤温度传感器 喇曼散射 光纤损耗 温度修正
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基于相干瑞利散射的管道安全光纤预警系统 被引量:19
11
作者 安阳 靳世久 +2 位作者 冯欣 封皓 曾周末 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期70-75,共6页
将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传... 将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传统移动平均算法的基础上引入间隔参数并提出一种新的差值算法,提高了信号的信噪比并降低了系统运算量;时域上,提取了入侵位置对应的时域信号并通过采用时频分析以及小波滤波的方法直观表现了外界入侵事件的时域特征.现场实验结果表明,该系统能有效探测到外界入侵事件并进行精确定位,差值信号信噪比达到7.8,d B,定位结果标准差在10,m以内. 展开更多
关键词 管道安全预警 分布式光纤传感器 相干瑞利散射 信号处理
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基于光频域喇曼散射的全分布式光纤温度传感器模型研究 被引量:11
12
作者 耿军平 许家栋 +2 位作者 李焱 韦高 郭陈江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1261-1265,共5页
分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所... 分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所以通过研究频域和时域的信号关系给出了υ域和z域间的变换关系 最后给出了基于此模型的全分布式光纤温度传感器系统的仿真结果 ,并给出了对计算结果的误差修正公式 。 展开更多
关键词 模型 ROFDR 光频域喇曼背向散射 全分布式光纤温度传感器
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一种基于光纤布喇格光栅振动传感器的光纤围栏入侵监测系统及其模式识别 被引量:21
13
作者 谢鑫 吴慧娟 饶云江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期26-31,共6页
基于高灵敏度光纤布喇格光栅振动传感器,提出了一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法.该方法通过具有自适应动态阈值的时域统计特征提取算法对异常事件信号进行特征提取,将特征矢量输入到一个基于三层BP神经网络而设计的分类器中... 基于高灵敏度光纤布喇格光栅振动传感器,提出了一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法.该方法通过具有自适应动态阈值的时域统计特征提取算法对异常事件信号进行特征提取,将特征矢量输入到一个基于三层BP神经网络而设计的分类器中对目标事件进行识别和分类.通过仿真目标信号和实际采样数据进行测试,对系统的报警识别率进行了验证,结果表明:对于仿真信号,系统的平均正确识别率达到了100%;对于实际采样数据,系统的平均正确识别率可以达到96.83%. 展开更多
关键词 信号处理 光纤传感器 模式识别 入侵检测 光纤布喇格光栅 准分布式光纤围栏 事件分类
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基于拉曼光谱散射的新型分布式光纤温度传感器及应用 被引量:44
14
作者 王剑锋 刘红林 +4 位作者 张淑琴 余向东 孙忠周 金尚忠 张在宣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期865-871,共7页
介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到... 介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到50km;对脉冲激光器进行211位循环编码,在接收时采用相关运算解调,显著提高系统的信噪比,使测温不确定度达到1℃;采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率,达到2m;在DTS系统中嵌入光开关,使测温通道成倍扩展,有效延伸了传感光纤的总长度,组成光纤传感网络。 展开更多
关键词 拉曼散射 分布式光纤拉曼温度传感器 拉曼放大 脉冲编码 双波长自校正
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分布式光纤布里渊散射温度传感实验系统 被引量:12
15
作者 杨志 李永倩 +2 位作者 何玉钧 崔翔 芳野俊颜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期14-17,共4页
提出一种基于布里渊光时域反射计法的分布式光纤布里渊散射温度传感系统 .光源采用窄谱半导体激光器 .声光调制器将光源调制成窄脉冲 ,并由高增益光纤放大器放大 ,产生高功率光脉冲信号 ,提高了自发布里渊散射信号的强度 .采用双通马赫 ... 提出一种基于布里渊光时域反射计法的分布式光纤布里渊散射温度传感系统 .光源采用窄谱半导体激光器 .声光调制器将光源调制成窄脉冲 ,并由高增益光纤放大器放大 ,产生高功率光脉冲信号 ,提高了自发布里渊散射信号的强度 .采用双通马赫 -曾德干涉仪将布里渊散射从瑞利散射中分离出来 ,在一段 4 .2 5km长的光纤上进行分布式温度传感的实验研究 .双通马赫 曾德干涉仪对瑞利散射进行了很好的抑制 ,得到了比较纯净的随温度变化的布里渊散射信号 . 展开更多
关键词 光纤传感 布里渊散射 马赫-增德干涉仪 分布式温度传感 实验研究
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分布式光纤温度传感器的温度测量与信号处理方法及实现 被引量:13
16
作者 欧阳芳平 周胜军 康宏向 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期59-61,共3页
分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监... 分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯 /斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器的温度测量方法和信号处理方法进行了全面而深入的研究 。 展开更多
关键词 分布式 光纤温度传感器 温度测量 信号处理 光信号
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基于开放式气室的光纤气体传感器的信号分析 被引量:12
17
作者 肖韶荣 严婕 +1 位作者 肖韶荣 陈进榜 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期531-535,共5页
根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性... 根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性参数的对数值与待测气体浓度成正比.因此,可按Lambert定律对传感器定标. 展开更多
关键词 开放式 气室 光纤气体传感器 信号分析 光纤技术 信号处理
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分布式光纤温度传感器在交联聚乙烯绝缘地下电缆故障检测中的应用 被引量:23
18
作者 张晓虹 蒋雄伟 +2 位作者 王振华 谢恒堃 雷清泉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期36-38,42,共4页
分布式光纤温度传感器(FODT sensor)用于地下电力电缆故障检测,可对阻性接地系统故障进行快速定位。最大可测距离为10km ,定位精度为1m 。
关键词 绝缘地下电缆 光纤温度传感器 故障检测 XLPE
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卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用 被引量:15
19
作者 刘涛 张文平 +2 位作者 陈慧芳 冯桂兰 刘月明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1643-1647,共5页
提出一种基于卡尔曼滤波的统计学方法,对光纤温度传感系统的状态进行实时估计并去除系统的噪声,提高光纤传感系统的准确度。光纤温度传感系统属于线性动态系统,被测温度是服从高斯-马尔科夫随机过程的离散时间状态变量,状态噪声是加性... 提出一种基于卡尔曼滤波的统计学方法,对光纤温度传感系统的状态进行实时估计并去除系统的噪声,提高光纤传感系统的准确度。光纤温度传感系统属于线性动态系统,被测温度是服从高斯-马尔科夫随机过程的离散时间状态变量,状态噪声是加性高斯白噪声。基于贝叶斯最大后验概率推论(MAP)和最小均方误差(MMSE)准则,新的测量值通过量测更新方程修正后验状态估计值。这种迭代的算法最终可以得到状态的最优估计值。该模型和算法应用在分布式拉曼光纤温度传感系统(DOFS)FGC-LR中,对其性能进行研究。用局部方差和信噪比评估该算法去噪的能力。常温点处温度的局部方差减小了83.56%,高温点处减小了84.09%。两探测点处的温度信噪比分别提高了18.45%和16.80%。算法在提高光纤传感系统的准确度,实现实时测量上取得了很好的效果。 展开更多
关键词 高斯-马尔卡夫随机过程 卡尔曼滤波 Raman光纤温度传感 贝叶斯最大后验概率 去噪
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采用智能温度补偿电路的分布式光纤喇曼温度传感器 被引量:7
20
作者 余向东 张在宣 +3 位作者 祝海忠 金尚忠 刘红林 王剑锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1870-1874,共5页
采用一种智能温度补偿电路对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿,抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响,从而大大降低了系统的温度漂移.采用该温度补偿电路的系统可在0℃到60℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1... 采用一种智能温度补偿电路对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿,抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响,从而大大降低了系统的温度漂移.采用该温度补偿电路的系统可在0℃到60℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1℃之内.和传统的恒温装置相比,采用该温度补偿电路可有效地降低系统的功耗和成本.相对采用热敏电阻的温度补偿电路,该温度补偿电路的温度补偿线性更好,补偿系数设置更灵活. 展开更多
关键词 传感器 分布式光纤喇曼温度传感器 温度补偿 温度漂移
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