[發(fā)明專利]一種基于干涉型分布式光纖振動傳感器的定位方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910146077.2 | 申請日： | 2019-02-27 |
| 公開（公告）號： | CN109668620B | 公開（公告）日： | 2021-12-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 滕飛;李學(xué)金;易多;洪學(xué)明 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳大學(xué) |
| 主分類號： | G01H9/00 | 分類號： | G01H9/00 |
| 代理公司： | 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312 | 代理人： | 袁文英 |
| 地址： | 518060 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 干涉 分布式 光纖 振動 傳感器 定位 方法 | ||
1.一種基于干涉型分布式光纖振動傳感器的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：
基于所述干涉型分布式光纖振動傳感器確定擾動點(diǎn)的擾動信號，并解析所述擾動信號得到第一相位信號和第二相位信號；
將所述第一相位信號、第二相位信號進(jìn)行傅里葉變換，并基于傅里葉變換結(jié)果得到所述第一相位信號、第二相位信號在頻域上的第一峰值和第二峰值，計(jì)算所述第一峰值與所述第二峰值的峰值比值；
基于所述峰值比值，計(jì)算所述擾動點(diǎn)的位置信息；
所述干涉型分布式光纖振動傳感器包括第一塞格納克干涉儀、第二塞格納克干涉儀、光源發(fā)射裝置以及信號處理裝置，其中，第一塞格納克干涉儀、第二塞格納克干涉儀分別與信號處理裝置連接，所述第一塞格納克干涉儀、第二塞格納克干涉儀中包括有傳感光纖，所述光源發(fā)射裝置發(fā)出互成預(yù)設(shè)角度振動的第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光、第二偏振光分別入射至所述第一塞格納克干涉儀、第二塞格納克干涉儀中，并因所述第一塞格納克干涉儀、第二塞格納克干涉儀中的傳感光纖受到擾動點(diǎn)的影響而發(fā)生相位變化，所述發(fā)生相位變化的第一偏振光、第二偏振光傳輸至所述信號處理裝置，所述信號處理裝置用于基于所述發(fā)生相位變化的第一偏振光、第二偏振光，對所述擾動點(diǎn)進(jìn)行定位；
其中，所述第一塞格納克干涉儀包括第一環(huán)行器，第一耦合器、第一偏振分束器、第二偏振分束器、第三偏振分束器、第四偏振分束器、第一探測器、第二探測器、第三探測器以及用于連接的光纖和連接所述第一偏振分束器第一端和所述第二偏振分束器第一端的傳感光纖，所述第一耦合器的一端分別通過光纖與所述第一偏振分束器的第二端、所述第四偏振分束器的第一端連接，所述第一偏振分束器的第二端通過光纖與所述第四偏振分束器的第一端連接，所述第三偏振分束器的第一端、第二端分別通過光纖與所述第四偏振分束器的第二端、所述第二偏振分束器的第二端連接；
所述第一耦合器的另一端分別通過光纖與所述第一探測器、第二探測器連接，所述第一耦合器的另一端還通過光纖與所述第一環(huán)行器的第一端連接，所述第一環(huán)行器的第二端通過光纖與所述第三探測器連接，所述第一探測器、第二探測器、第三探測器分別通過光纖與所述信號處理裝置連接；
所述第一偏振光將通過所述第一環(huán)形器的第三端入射至所述第一塞 格納克干涉儀。
2.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述第一相位信號、第二信號分別表示為：
其中，分別表示所述第一相位信號、第二相位信號；
φi(t)表示m個擾動點(diǎn)中的第i個擾動點(diǎn)的擾動信號，i為正整數(shù)；
n表示光纖的有效折射率，c表示光速；
Zxi、Zyi分別表示第i個擾動點(diǎn)與所述干涉型分布式光纖振動傳感器中光纖環(huán)路的中點(diǎn)的距離，且Zxi+Zyi＝d，所述d為常數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述計(jì)算所述第一相位信號與所述第二相位信號的相位比值，包括：
其中，xi表示相位比值；
分別表示所述第一相位信號、第二相位信號；
Zxi、Zyi分別表示第i個擾動點(diǎn)與所述干涉型分布式光纖振動傳感器中光纖環(huán)路的中點(diǎn)的距離，且Zxi+Zyi＝d，所述d為常數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述將所述第一相位信號、第二相位信號進(jìn)行傅里葉變換，包括：
其中，分別表示所述第一相位信號、第二相位信號；
分別表示所述第一相位信號、第二相位信號的傅里葉變換結(jié)果；
ΦiΩ表示第i個擾動點(diǎn)的擾動信號φi(t)的傅里葉變換結(jié)果，i為正整數(shù)；
n表示光纖的有效折射率，c表示光速；
Zxi、Zyi分別表示第i個擾動點(diǎn)與所述干涉型分布式光纖振動傳感器中光纖環(huán)路的中點(diǎn)的距離，且Zxi+Zyi＝d，所述d為常數(shù)。
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