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共享激光器的分布式光纤气体传感系统 被引量：4
1
作者 李雷 唐守锋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期384-388,共5页
为了实现远端多节点的高效检测并降低成本,设计了一种新颖的分布式光纤气体传感系统。该系统采用共享一个工作于特种波长的分布反馈半导体激光器,将其置于一个本地控制节点内并通过双向光纤链路串联各远端检测节点,同时使用特殊设计的... 为了实现远端多节点的高效检测并降低成本,设计了一种新颖的分布式光纤气体传感系统。该系统采用共享一个工作于特种波长的分布反馈半导体激光器,将其置于一个本地控制节点内并通过双向光纤链路串联各远端检测节点,同时使用特殊设计的远端节点结构和光纤段,在每个检测节点,用两个Y型耦合器接入气室,将系统中信号分为上行流和下行流,避免来自其它节点信号影响并直接实现时分复用;并以三节点系统的瓦斯体积分数检测为例进行数值计算和实验。结果表明,激光二极管占总成本比重可由约60%降至约38%,且增加循环检测次数能使各节点测定气体体积分数的相对误差降低,首个节点的相对误差可降至0.2%以下,甚至更低,该方案能够精简高效地实现共享光源的分布检测。 展开更多
关键词 光电子学 分布式光纤气体传感系统 分布反馈半导体激光器 光纤传感器 气体检测
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基于衰落掩码自编码器的分布式光纤声学传感系统用于水域航行安防事件识别
2
作者 于淼 何禹潼 +7 位作者 常天英 崔洪亮 党随虎 夏良平 刘黎明 易子川 潘新建 高庆国 《光子学报》 北大核心 2025年第1期29-42,共14页
提出了一种基于衰落掩码自编码器的分布式光纤声学传感系统水域行船安防事件识别算法。结合衰落原理判断衰落位置,使用改进的衰落掩码策略让掩码自编码器模型学习到更多正确的信号特征,从而更有效地完成事件识别。开展水域实验,采集行... 提出了一种基于衰落掩码自编码器的分布式光纤声学传感系统水域行船安防事件识别算法。结合衰落原理判断衰落位置,使用改进的衰落掩码策略让掩码自编码器模型学习到更多正确的信号特征,从而更有效地完成事件识别。开展水域实验,采集行船安防事件数据,将所提方法与掩码自编码器以及其他模型进行比较。结果表明,衰落掩码自编码器的平均训练准确率为98.34%,比掩码自编码器的增加了4.9%;平均测试准确率为93.01%,比掩码自编码器的增加了6.45%。与其他3种模型相比,衰落掩码自编码器具有更高的训练精度和更快的收敛速度,平均性能指标高出约4.88%~7.62%。结合衰落判别的衰落掩码自编码器模型在稳定性、训练效率和识别准确率方面更具优势,且具有更好的泛化性,适用于水域行船安防事件的识别。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布式光纤声学传感 掩码自编码器 水域安防 深度学习
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基于卷积神经网络的分布式光纤温度传感系统
3
作者 温思行 全源 《自动化技术与应用》 2025年第1期150-153,共4页
针对地下电缆温度监测问题,提出一种基于卷积神经网络的分布式拉曼温度传感系统。由于拉曼散射光非常弱,因此该系统的信噪比对于系统性能的影响非常大,如何有效地去除噪声目前成了该领域的关键问题。传统去噪方法有的需要对传统传感系... 针对地下电缆温度监测问题,提出一种基于卷积神经网络的分布式拉曼温度传感系统。由于拉曼散射光非常弱,因此该系统的信噪比对于系统性能的影响非常大,如何有效地去除噪声目前成了该领域的关键问题。传统去噪方法有的需要对传统传感系统的硬件进行调整,有的消耗时间较长不灵活,都无法较好地且方便地实现去噪功能。提出引用卷积神经网络对大量仿真数据进行学习,然后用仿真数据和真实数据对该训练好的模型进行验证,实验表明,基于卷积神经网络的去噪算法能够有效地去除分布式拉曼温度传感系统的噪声。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 拉曼散射 卷积神经网络 去噪
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高干扰环境下基于分布式光纤声波传感的微弱语音信号检测
4
作者 张晨思 王茂宁 +5 位作者 钟羽中 张建伟 刘严才 闫海卫 王伟 晏世伟 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期29-39,共11页
分布式光纤声波传感器(DAS)可用于隧道塌陷事故中的人员搜救、人声信号定位。但在基于DAS的语音活动检测(VAD)中,使用户外采集的真实数据进行语音提取面临着以下问题:受限于嘈杂的现场环境和有限的采集信号方式,收集到的语音易被复杂强... 分布式光纤声波传感器(DAS)可用于隧道塌陷事故中的人员搜救、人声信号定位。但在基于DAS的语音活动检测(VAD)中,使用户外采集的真实数据进行语音提取面临着以下问题:受限于嘈杂的现场环境和有限的采集信号方式,收集到的语音易被复杂强噪声干扰,无法获得干净的语音数据用于监督训练。为了解决上述问题,本文提出一种基于短期自相关特征的算法(ST-ACF)进行语音活动检测,结合了音高信息和自相关函数检测语音帧的相关谐波特征,使得算法在极低信噪比(小于-10 dB)的DAS环境下仍能提取所有有效人声。ST-ACF算法包括预去噪阶段和语音检测阶段。在预去噪阶段,基于对语音音高信息周期性的研究,设计双通道时间窗口,对两类典型噪声进行预去噪。在语音检测阶段,提出一种改进式自相关函数,考虑特征值和变化幅度两个维度,通过其乘积最大化语音和噪音之间的距离,提高了算法对临界数据的处理能力。算法改进后能得到与特征出现频率匹配的最佳频谱窗口,可利用其寻找局部谐波,并通过分析局部谐波区分语音和非语音。实验使用DAS真实数据和NOISEX-92数据集中的6类噪声,采用指标误帧率对算法进行评估。结果表明,ST-ACF在高能噪声环境中表现优异,误帧率仅为19.74%,相较于基线算法提升了5.91%;同时,在DAS数据集上,ST-ACF也表现出最佳性能。总体而言,通过时间窗口和自相关函数的改进,ST-ACF在处理DAS语音数据时表现出色,对不同噪声环境都具有良好的检测性能,展现出应用于多种复杂场景的潜力,拓展了基于分布式光纤语音信号处理方向的研究。 展开更多
关键词 分布式光纤声波传感 语音端点检测 低信噪比 音高信息 自相关函数
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基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测
5
作者 李东阳 刘云鹏 +3 位作者 范晓舟 李欢 黎晏霖 刘海琳 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期803-812,I0034,共11页
为对变压器绕组形变状态有更清晰的感知,需要对绕组轴向及辐向形变进行同时检测。该文首先分析绕组弯曲时的应变分布规律,并提出应变向量的概念及绕组轴向与辐向应变解耦方法。随后,在35 kV连续式绕组模型上布置带状光纤并搭建试验平台... 为对变压器绕组形变状态有更清晰的感知,需要对绕组轴向及辐向形变进行同时检测。该文首先分析绕组弯曲时的应变分布规律,并提出应变向量的概念及绕组轴向与辐向应变解耦方法。随后,在35 kV连续式绕组模型上布置带状光纤并搭建试验平台,借助布里渊光时域分析技术以进行应变分布式传感,完成对绕组形变的轴向、辐向区分测量,应变向量相对误差在7.5%以内。最后,得出绕组轴向、辐向挠度都与带状光纤平均应变满足二次函数关系,拟合系数R^(2)>0.99,并利用该关系预测绕组的变形程度,误差小于5%。该文方法不仅能单独检测轴向或辐向形变,也能在同时发生两种形变时分别得出轴向和辐向形变;可以解决绕组轴向形变无法有效传感及变形程度难以定量判断的难题,为变压器绕组形变的检测提供新的方案。 展开更多
关键词 变压器 绕组形变 轴向与辐向应变解耦 分布式光纤传感 布里渊光时域分析技术
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分布式光纤声波传感技术优化煤层气水力压裂微震震源定位
6
作者 华豪 程冰洁 +3 位作者 徐天吉 严震乾 高波 何成 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期191-204,共14页
【目的】为了达到安全且高效的压裂效果,通常需要对储层压裂过程实现及时、准确的微地震监测,用于分析和评估压裂效果。【方法】通过在煤层气储层钻井的套管外永久式地布置光纤,实现了基于分布式光纤声波传感技术(distributed optical f... 【目的】为了达到安全且高效的压裂效果,通常需要对储层压裂过程实现及时、准确的微地震监测,用于分析和评估压裂效果。【方法】通过在煤层气储层钻井的套管外永久式地布置光纤,实现了基于分布式光纤声波传感技术(distributed optical fiber acoustic sensing,DAS)进行全井段、宽方位、高密度煤层水力压裂改造过程微振动的实时监测,并进一步提出了一种基于波形走时信息和震源约束映射算法的微震源定位新方法。首先,通过计算光纤采集数据中道间相似系数识别有效微震事件。其次,根据P波和S波波形顶点获得在光纤中的入射位置,并采用长短时差能量比法获取波形走时差用于确定微震事件距光纤的空间距离。最后,结合入射光纤位置和震源距监测光纤距离进行震源约束映射定位。【结果和结论】结果表明:光纤采集过程中,DAS对于地震波具有很强的方向敏感性。表现为对0°入射角的P波敏感,对90°入射角的P波则基本不敏感;对45°入射角的S波敏感,但对90°入射角的S波不敏感。在噪声强度一致的情况下,基于不同标距长度的波场采样效果显著性顺序为:1 m>10 m>100 m,在噪声强度为300%时,1 m空间采样数据仍能展现出相对连续的波形特征,明显突出50 Hz的震源子波。预测缝网展布走向以NNW-SSE为主,与区域最大主应力方向一致,平台内大部分压裂缝网预测误差在10 m内。在四川盆地川南煤田M井田的应用实践进一步表明,基于约束定位算法得到的预测结果与实验验证结果一致,能够有效指示煤储层压裂缝网区域,对致密、低孔渗油气藏开采效率的提升具有重要意义。 展开更多
关键词 煤层气 水力压裂 微震监测 震源定位 分布式光纤声波传感 约束映射
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基于分布式声波光纤传感技术的岩土勘察方法研究
7
作者 洪成雨 周子平 +3 位作者 娄在明 郭震 谭俊卿 苏栋 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期171-178,共8页
为解决城市地铁盾构穿越不良地质勘探时的范围大、精细化困难等问题,依托惠深城际铁路工程,采用分布式声波光纤传感(distributed acoustic sensor,DAS)技术开展城市地下不良地质体大范围、高精度勘探方法研究。首先,研究背景噪声扩展空... 为解决城市地铁盾构穿越不良地质勘探时的范围大、精细化困难等问题,依托惠深城际铁路工程,采用分布式声波光纤传感(distributed acoustic sensor,DAS)技术开展城市地下不良地质体大范围、高精度勘探方法研究。首先,研究背景噪声扩展空间自相关(extended spatial auto correlation,ESPAC)法对地下岩土体信息的反演成像理论方法,通过建立声波光纤动应变与地下剪切波速度场的关联性反演地下岩土体信息及赋存溶洞的位置与规模;然后,结合现场钻孔勘探与电磁波扫描获取的岩土体信息进行系统的对比验证。研究表明:DAS-ESPAC法清晰反演了地下40 m深范围内剪切波速场的分布特征,基于剪切波速场分布进一步反演了地下岩土体分层、类型、规模及空间分布,探明了粉质黏土与灰岩的分界界面,对于溶洞规模与分布反演误差达到1 m级,相关的勘探信息与钻探详勘数据、补勘数据、地球物理勘探数据吻合较好。 展开更多
关键词 分布式声波光纤传感技术 扩展空间自相关法 盾构隧道 地质勘察 地层信息 溶洞
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基于分布式光纤声波传感技术(DAS)的地下管道、隧道侵入监测方法研究 被引量：1
8
作者 曹鹏涛 韦义师 +1 位作者 李轶 吴奇 《物探化探计算技术》 2025年第1期104-116,共13页
地铁隧道沿线入侵事件造成地铁线路变形破坏,地下管道沿线人为破坏、野蛮施工引发安全事故与财产损失,有必要在隧道沿线与地下管道沿线进行监测与预警,及时发现入侵破坏处,进行阻止或者及时开展补救维修降低事故损失。分布式光纤声波传... 地铁隧道沿线入侵事件造成地铁线路变形破坏,地下管道沿线人为破坏、野蛮施工引发安全事故与财产损失,有必要在隧道沿线与地下管道沿线进行监测与预警,及时发现入侵破坏处,进行阻止或者及时开展补救维修降低事故损失。分布式光纤声波传感(DAS)技术,具有动态在线监测、大范围密集测量、方便布设免维护等独特优势。通过在地下轨道交通、地下管道沿线布设分布式光纤,采用DAS技术对光纤沿线外界扰动进行监测,针对传统的时频分析算法不适用分析DAS信号,笔者采用基于优化S变换的时频分析方法,将DAS信号变换到时间-频率域,根据不同振动信号的时频特征差异,在时间频率域对不同振动信号进行分类识别、精确定位,并对超过阈值的侵入信号进行预警。通过数值模拟分析以及实际地铁线路区间DAS监测实验,结果表明基于优化S变换的DAS监测方法技术,对不同主频振动信号具有较强识别监测能力,并且具有监测距离长、响应及时等特点,可以实现长距离、大范围密集测量、动态、实时监测预警,为城市地下管道、地下轨道交通沿线监测提供了一种快速准确的解决方案。 展开更多
关键词 分布式光纤声波传感(DAS) 监测预警 时频分析
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利用分布式光纤地震传感数据反演冰层参数
9
作者 谢军 曾祥方 +5 位作者 倪四道 储日升 梁超 迟本鑫 包丰 宋政宏 《地球物理学报》 北大核心 2025年第1期153-163,共11页
冰层的厚度及其强度是冰上运动、运输、工程建设以及全球变化研究的关键参数.利用冰层中传播的地震波信号研究冰层参数是一种高精度非侵入式方法,且能够持续地对冰川进行监测研究.然而冰川环境复杂,传统节点式地震仪的密集架设和观测较... 冰层的厚度及其强度是冰上运动、运输、工程建设以及全球变化研究的关键参数.利用冰层中传播的地震波信号研究冰层参数是一种高精度非侵入式方法,且能够持续地对冰川进行监测研究.然而冰川环境复杂,传统节点式地震仪的密集架设和观测较为困难.近年来,分布式光纤地震传感技术被发现在冰川环境下的地震观测中具有适用性高的优势.本研究利用分布式光纤传感在甘肃张掖一个冰湖面上观测到了纵波和挠曲重力波信号,并分别提取了到时和频散曲线.挠曲重力波主要受控于冰层厚度,其次是杨氏模量.我们探讨了利用挠曲重力波反演冰层厚度的可行性,提出了基于特征函数的误差函数,并发展了联合两种数据的蒙特卡罗非线性反演方法,同时反演冰层厚度和杨氏模量.利用上述方法反演得到的冰厚为0.49±0.02 m,冰层杨氏模量为8.70±0.15 GPa,表明该冰层强度较大.本文基于分布式光纤传感观测的冰层参数反演方法可应用于冰架、工程建设、冰上运动中的冰层物理参数测定研究. 展开更多
关键词 分布式光纤地震传感 冰层 挠曲重力波 冰厚 杨氏模量
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基于分布式光纤传感的变压器绕组变形监测技术研究
10
作者 刘彦杰 《通信电源技术》 2025年第1期237-239,共3页
变压器作为电力系统中的核心设备,绕组变形可能引发严重故障,因此需实时监测变压器绕组变形。基于此,研究基于分布式光纤传感的变压器绕组变形监测技术,在变压器绕组表面布置光纤传感器,采用光时域反射技术,检测光纤沿线的应变、温度分... 变压器作为电力系统中的核心设备,绕组变形可能引发严重故障,因此需实时监测变压器绕组变形。基于此,研究基于分布式光纤传感的变压器绕组变形监测技术,在变压器绕组表面布置光纤传感器,采用光时域反射技术,检测光纤沿线的应变、温度分布,旨在更好地保障变压器运行,预防潜在故障。 展开更多
关键词 变压器绕组 绕组变形监测 分布式光纤传感 监测技术
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基于SOA光纤环形激光器的分布式声传感系统
11
作者 杨苏凡 张春熹 王夏霄 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期18-22,共5页
为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采... 为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采用双脉冲外差探测方法,实现了精确的声信号探测和声源定位。实验结果表明:在频率为1 kHz、幅值为1.14 rad的声信号作用下,所提系统的解调SNR高达38.25 dB,空间分辨率为12 m。 展开更多
关键词 分布式声传感 半导体光放大器 光纤环形激光器 外差探测 光纤传感
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基于ROTDR分布式光纤传感的机房温度监测系统设计 被引量：3
12
作者 孙勇 王宇 +2 位作者 李杉山 韩文林 尤贺 《中国新通信》 2024年第1期23-26,共4页
机房服务器持续在密闭、狭窄、无人的工作环境下运行,伴随着设备升温及散热条件等限制,容易造成温度过高出现故障、烧坏,甚至起火引发事故。目前,传统的机房温度监测方法限于电学方法、红外热成像探测法、光纤光栅测量法,较少涉及高精... 机房服务器持续在密闭、狭窄、无人的工作环境下运行,伴随着设备升温及散热条件等限制,容易造成温度过高出现故障、烧坏,甚至起火引发事故。目前,传统的机房温度监测方法限于电学方法、红外热成像探测法、光纤光栅测量法,较少涉及高精度、连续性测量方式。笔者采用在服务器机体表面引入光纤的方案,设计并搭建用于机房测温的ROTDR分布式光纤传感系统,实现集成化直接测量。该系统具有精度高、稳定性强和响应时间快的优点,为机房温度安全监测和故障预警提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 拉曼散射 机房温度监测
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分布式光纤传感技术在水力压裂中的研究进展
13
作者 卢聪 李秋月 郭建春 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第4期618-628,共11页
分布式光纤传感技术作为最新的水力压裂监测技术,应用于各大油田的水力压裂过程中,并且能够实现实时监测,已取得了显著的应用效果。为使业界进一步了解不同类型传感技术的基本原理、理论模型研究进展、现场应用情况,从分布式光纤温度传... 分布式光纤传感技术作为最新的水力压裂监测技术,应用于各大油田的水力压裂过程中,并且能够实现实时监测,已取得了显著的应用效果。为使业界进一步了解不同类型传感技术的基本原理、理论模型研究进展、现场应用情况,从分布式光纤温度传感技术和声波传感技术在水力压裂过程中的监测基本原理出发,系统总结了各类传感技术的理论模型研究进展和在产液剖面、裂缝扩展形态监测等方面的应用现状,最后提出了未来分布式光纤传感技术的发展方向。研究结果表明:①分布式光纤传感技术可以利用温度或者声波信号转换得到周围环境温度或应变的变化情况,从而实现水力压裂过程中的实时监测;②与分布式光纤声波传感技术相比,温度传感技术的相关理论模型相对较为成熟,能够实现产液剖面及裂缝形态的相关计算;③分布式光纤传感技术主要用于水力压裂过程中压裂液的注入、裂缝扩展等方面的监测。结论认为:分布式光纤传感技术可以有效地推动中国非常规储层的勘探和开发,同时提高水力压裂效果评价技术水平,这对中国油气行业的可持续发展具有重要推动作用。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 温度传感技术 声波传感技术 水力压裂监测 产液剖面 裂缝扩展
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浅谈利用分布式光纤系统实现海底油田群的海底电缆在线状态监测
14
作者 高嵩淳 杨威达 《石油和化工设备》 2025年第1期34-36,40,共4页
本文描述了分布式光纤系统应用于海底油田群的海底电缆的在线监测,实现长距离海底电缆温度在线监测(DTS)和入侵探测(DAS)。利用海底电缆中的单模光纤作为温度和振动传感器,实时的监测海底电缆温度和外部的扰动情况,能够提高电缆系统的... 本文描述了分布式光纤系统应用于海底油田群的海底电缆的在线监测,实现长距离海底电缆温度在线监测(DTS)和入侵探测(DAS)。利用海底电缆中的单模光纤作为温度和振动传感器,实时的监测海底电缆温度和外部的扰动情况,能够提高电缆系统的安全。 展开更多
关键词 分布式光纤温度测量 分布式光纤振动传感 海底电缆
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基于双Sagnac结构分布式光纤扰动传感的周界安防监测系统研究
15
作者 滕飞 张丽 +2 位作者 梁采惠 陈丽银 韦乐淇 《嘉应学院学报》 2024年第6期18-22,共5页
针对当前日常生活中存在的全天候、全方位、高效集中管控等周界安防需求,设计了一套基于双Sagnac结构的分布式光纤扰动传感系统.该系统利用双Sagnac结构建立光纤传感网络,以单一宽带光源和标准单模光纤为基础,搭配3×3光纤耦合器相... 针对当前日常生活中存在的全天候、全方位、高效集中管控等周界安防需求,设计了一套基于双Sagnac结构的分布式光纤扰动传感系统.该系统利用双Sagnac结构建立光纤传感网络,以单一宽带光源和标准单模光纤为基础,搭配3×3光纤耦合器相位解调技术,通过分析时域上相位信号与扰动位置的比值实现精准定位,从而达到了稳定、灵敏、低成本和抗干扰的系统设计目标.实验结果表明,系统在10km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动,实现了定位误差小于5m的精准扰动定位,为入侵行为的有效探测和防护提供了有力保证. 展开更多
关键词 传感系统 扰动定位 双Sagnac结构传感系统 单模光纤
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基于分布式光纤传感技术的道路监测系统
16
作者 吴忠胜 任宁 王楠 《电信快报》 2024年第6期7-10,共4页
公路的实时状态监测事关人民群众的生命安全。文章采用点(星链无人机)线(光纤)结合的思路,使用分布式光纤传感线性阵列实时监测公路全线,一旦检测到有滑坡、路面塌陷等异常情况发生,立即用光纤实时上传给后台系统,后台系统会自动分析并... 公路的实时状态监测事关人民群众的生命安全。文章采用点(星链无人机)线(光纤)结合的思路,使用分布式光纤传感线性阵列实时监测公路全线,一旦检测到有滑坡、路面塌陷等异常情况发生,立即用光纤实时上传给后台系统,后台系统会自动分析并报警,同时提供报警地点的坐标位置。然后,针对具体报警地点,后台系统会派出星链无人机优先对高报警等级的报警点进行现场低空超清视频拍摄,并使用卫星宽带网络进行超清视频的实时回传。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 星链无人机 公路 监测
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分布式光纤温度传感信号小波去噪方法 被引量：2
17
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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基于多维参量分布式光纤传感的架空输电线路覆冰监测技术 被引量：2
18
作者 李翠 夏炳森 +2 位作者 林斌 王若凡 张益昕 《光电子技术》 CAS 2024年第1期38-46,共9页
对比总结了典型DOFS技术的基本原理与系统结构,对现有输电线路覆冰监测技术发展现状进行介绍。在此基础上提出了一种多维参量分布式光纤传感技术,能够实现对线路的应变、温度、振动、衰耗等状态参数进行分布式的实时监测。与现有的单参... 对比总结了典型DOFS技术的基本原理与系统结构,对现有输电线路覆冰监测技术发展现状进行介绍。在此基础上提出了一种多维参量分布式光纤传感技术,能够实现对线路的应变、温度、振动、衰耗等状态参数进行分布式的实时监测。与现有的单参量、双参量传感监测方案相比,使用多维参量方案对线路进行融合感知,可以有效提高监测的准确度,降低误判率、误报率,为输电线路的安全稳定运行提供重要保障。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 输电线路 覆冰监测 多维参量
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基于分布式光纤声传感火车噪声属性的车型识别及运行规律
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作者 郑兴鹏 邢磊 +3 位作者 张汉羽 徐团伟 刘怀山 吴时国 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2850-2862,共13页
火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光... 火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光纤声传感是一种新兴的地震采集技术,拥有密集采样、布设简单、抗电磁干扰能力强等优点,近年来在城市交通事件微震监测、裂隙探测和地下空间成像领域逐步应用.本研究基于分布式光纤声传感技术获得的秦皇岛试验场火车移动噪声数据,拾取了30个火车交通事件,开展火车噪声视速度、波形和频谱、能量时空变化的属性分析.结果表明:试验区光纤传感的火车噪声具有明显的属性差异,低速度重载荷的火车比高铁引起的地震振幅更大、能量更强,低速火车产生的噪声包含了丰富的低频信息;根据已知的视速度、振幅属性、时频属性,划分了4种类型的火车,并揭示了它们的进出站规律.本研究拓展了分布式光纤传感的应用场景,证明分布式光纤声传感有望应用于不同车型的通勤监测. 展开更多
关键词 分布式光纤声传感 火车震源 交通事件 噪声属性
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基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感技术 (特邀)
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作者 程姿嘉 李健 +3 位作者 范卜文 张炜怡 薛晓辉 张明江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期19-29,共11页
提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信... 提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信号的光强信息,实现对温度突变区域的精准定位和识别。该方案通过利用混沌脉冲簇探测信号增强混沌参考信号与混沌拉曼散射信号的相关性,可有效抑制系统噪声。此外,该方法也可通过提高耦合光通量来提升系统信噪比,从而解决混沌单脉冲激光拉曼分布式光纤传感系统信噪比较低、传感距离较短的技术瓶颈。利用数值模拟仿真探究了混沌激光脉冲簇中的脉冲个数对系统传感性能(动态范围、信噪比、传感空间分辨率及温度敏感性)的影响,并分析了在混沌激光脉冲簇拉曼分布式光纤传感系统中性能最优值的脉冲个数,可实现15 km传感距离和10 cm空间分辨率的分布式温度传感。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 混沌激光 拉曼散射 高空间分辨率 长传感距离
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