[實用新型]基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統

有效

• 申請號: 201420496773.9
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204115854U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 周琰;田孝忠;譚東杰;孫巍;馬云賓;劉路;孟佳;邱紅輝;王海明;蔡永軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感信號處理技術領域，特別涉及一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統。

背景技術

相干瑞利散射又稱為相位敏感光時域反射技術(Φ-OTDR)，該技術將分布式光纖傳感技術和干涉型光纖傳感技術的優勢相結合，既實現了全范圍的檢測又具有較高的靈敏度。

該技術的實現原理如下：窄線寬激光經過調制器之后變為脈沖光，經過放大的脈沖光進入傳感光纖，在光源的相干長度內脈沖光的后向瑞利散射光相互干涉，干涉信號經過環形器進入探測器，一般干涉信號比較弱需要經過放大和濾波之后再進行探測，然后進行數據的采集和處理。當有振動信號作用在傳感光纖時，干涉信號會產生較大的擾動，對該擾動實時捕捉從而實現了振動信號的檢測與定位。

為了提高系統分辨率，被調制器調制后的光源脈沖占空比越來越小，而且為了避免測量光纖中激光脈沖之間的相互干擾，需要保證測量光纖中始終只有一個激光脈沖存在。在沒有脈沖光時光纖中沒有瑞利散射光，為了減少不必要數據的采集，通常做法是將調制器的觸發信號接入采集卡，有脈沖光時觸發采集卡采集數據，沒有脈沖光時采集卡不采集數據，這樣導致采集卡的利用效率較低。同時，目前基于該技術的振動檢測裝置都是一套系統對應一條傳感光纖，對于需要多路檢測的地域比如城市管網、分區域周界安防等需要安裝多套系統，成本較高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，以提高基于相干瑞利散射系統中采集卡的利用率較，實現對多路振動信號的檢測。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，包括光源模塊、1×N耦合器、環形器、延遲器、1×N光開關及檢測模塊,所述光源模塊接入所述1×N耦合器的一端，所述1×N耦合器的N路輸出端分別通過傳感光纖連接所述延遲器和環形器，所述環形器分別與所述1×N光開關的N路輸出端相連，所述1×N光開關另一端與所述檢測模塊相接，所述傳感光纖中從傳感光纖2到傳感光纖N上分別依次連接延遲器1到延遲器N-1。

本實用新型還提供了另一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，包括光源模塊、第一1×N光開關、時鐘電路、環形器、第二1×N光開關及檢測模塊,所述光源模塊接入所述第一1×N光開關的一端，所述第一1×N光開關的N路輸出端分別通過傳感光纖連接所述環形器，所述環形器分別與所述第二1×N光開關的N路輸出端相連，所述第二1×N光開關的另一端與所述檢測模塊相接，所述第一1×N光開關和所述第二1×N光開關分別與所述時鐘連接。

進一步地，所述光源模塊由光源、調制器和放大器順序相連組成。

進一步地，所述光源采用窄線寬光源，相干長度大于100km。

進一步地，所述檢測模塊由放大器、濾波器、探測器、采集卡和數據處理部分順序相連。

本實用新型提供的基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，可實現基于相干瑞利散射光的多路振動信號檢測；同時，對基于相干瑞利散射光的振動檢測系統中的采集卡的利用率較低問題進行了改進，提高了檢測模塊中采集卡的利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統中傳感光纖分時檢測順序圖。

圖3為本實用新型實施例提供的另一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統的結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的另一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統中傳感光纖分時檢測順序圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型實施例提供的一種基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，包括光源模塊、1×N耦合器、傳感光纖、環形器、延遲器、1×N光開關及檢測模塊,所述光源模塊接入所述1×N耦合器的一端，所述1×N耦合器的N路輸出端分別通過所述傳感光纖連接所述延遲器和環形器，每條傳感光纖上的環形器分別與所述1×N光開關的N路輸出端相連，所述1×N光開關另一端與所述檢測模塊相接，所述傳感光纖中從傳感光纖2到傳感光纖N上分別依次連接延遲器1到延遲器N-1。其中，光源模塊由光源、調制器和放大器順序相連組成，并且光源使用窄線寬光源，相干長度大于100km。檢測模塊由放大器、濾波器、探測器、采集卡和數據處理部分順序相連。

本實用新型實施例提供的基于相干瑞利散射的多路振動檢測系統，其工作原理和工作步驟如下：