留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于空间域差分的φ-OTDR光纤分布式扰动传感器定位方法研究

梁生 刘腾飞 盛新志 娄淑琴 张克

梁生, 刘腾飞, 盛新志, 娄淑琴, 张克. 基于空间域差分的φ-OTDR光纤分布式扰动传感器定位方法研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 622005-0622005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0622005
引用本文: 梁生, 刘腾飞, 盛新志, 娄淑琴, 张克. 基于空间域差分的φ-OTDR光纤分布式扰动传感器定位方法研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 622005-0622005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0622005
Liang Sheng, Liu Tengfei, Sheng Xinzhi, Lou Shuqin, Zhang Ke. Investigation on space-domain difference based location method for φ-OTDR fiber-optic distributed disturbance sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 622005-0622005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0622005
Citation: Liang Sheng, Liu Tengfei, Sheng Xinzhi, Lou Shuqin, Zhang Ke. Investigation on space-domain difference based location method for φ-OTDR fiber-optic distributed disturbance sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 622005-0622005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0622005

基于空间域差分的φ-OTDR光纤分布式扰动传感器定位方法研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0622005
基金项目: 

中央高校基本科研业务费(2014JBM124)

详细信息
    作者简介:

    梁生(1981-),男,讲师,博士,主要从事光纤传感和光纤通信研究。Email:shliang@bjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TP212

Investigation on space-domain difference based location method for φ-OTDR fiber-optic distributed disturbance sensor

  • 摘要: 针对-OTDR光纤分布式扰动传感器偏振衰落导致漏报的问题,提出了一种基于空间域差分的定位方法。在不增加光路器件的情况下,在空间域对探测光强进行差分处理,与现有时域定位方法相结合,通过在时域和空间域分别设置报警阈值,可以有效抑制偏振衰落导致的漏报。对提出的定位方法进行了实验验证,在空间分辨率为50 m、光纤长度为25.05 km的条件下进行多次实验测试,与现有单一时域定位方法相比,漏报率从18.5%降低到2%,报警准确率从76%提高至89%。该研究工作可以为优化和提高-OTDR光纤分布式扰动传感器在实际应用中的技术性能提供理论指导和技术参考。
  • [1] Juarez J C, Maier E W, Choi K N, et al. Distributed fiber-optic intrusion sensor system[J]. Journal of Lightwave Technology, 2005, 23(6): 2081.
    [2] Juarez J C, Taylor H F. Field test of a distributed fiber-optic intrusion sensor system for long perimeters[J]. Applied Optics, 2007, 46(11): 1968-1971.
    [3] Qin Z, Zhu T, Chen L, et al. High sensitivity distributed vibration sensor based on polarization-maintaining configurations of phase-OTDR[J]. Photonics Technology Letters, IEEE, 2011, 23(15): 1091-1093.
    [4] Naghski D H, Boyd J T, Jackson H E, et al. An integrated photonic Mach-Zehnder interferometer with no electrodes for sensing electric fields[J]. Lightwave Technology, Journal of, 1994, 12(6): 1092-1098.
    [5] Wu S Y, Ho H P, Law W C, et al. Highly sensitive differential phase-sensitive surface plasmon resonance biosensor based on the Mach-Zehnder configuration[J]. Optics Letters, 2004, 29(20): 2378-2380.
    [6] Taylor H F, Lee C E. Apparatus and method for fiber optic intrusion sensing: U.S. 5, 194, 847[P]. 1993-03-16.
    [7] Wang Siyuan, Lou Shuqin, Liang Sheng, et al. Pattern recognition method of fiber distributed disturbance sensing system based on M-Z interferometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2613-2618. (in Chinese)
    [8] Zhang Chunxi, Zhong Xiang, Li Lijing, et al. Long-distance intrusion sensor based on phase sensitivity optical time domain reflectometry[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 742-746. (in Chinese)
    [9] Juarez J C, Taylor H F. Polarization discrimination in a phase-sensitive optical time-domain reflectometer intrusion-sensor system[J]. Optics Letters, 2005, 30(24): 3284-3286.
    [10] Zengguang Qin, Liang Chen, Xiaoyi Bao. Wavelet denoising method for improving detection performance of distributed vibration sensor[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2012, 24(7): 542-544.
    [11] Zhou Jun, Pan Zhengqing, Ye Qing, et al. Phase demodulation technology using a multi-frequency source for discrimination of interference-fading induced false alarms[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(9): 114-119. (in Chinese)
    [12] Zheng Yin, Duan Fajie, Tu Qinchang, et al. Research on signal processing of intrusion monitoring based on -OTDR[J]. Acta Photonica Sinica, 2014, 44(1): 0106004. (in Chinese)
    [13] An Yang, Jin Shijiu, Feng Xin, et al. Optical fiber pipeline security pre-warning system based on coherent Rayleigh scattering[J]. Journal of Tianjin University (Science and Technology), 2015, 48(1):70-75. (in Chinese)
  • [1] 郑晨, 冯文林, 何思杰, 李邦兴.  用于测量折射率的光纤迈克尔逊干涉型传感器 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210327-1-20210327-5. doi: 10.3788/IRLA20210327
    [2] 何祖源, 刘银萍, 马麟, 杨晨, 童维军.  小芯径多模光纤拉曼分布式温度传感器 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 422002-0422002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0422002
    [3] 尚盈, 王晨, 王昌, 刘小会, 孙志慧, 倪家升, 彭刚定.  采用后向瑞利散射空间差分的周界安防分布式振动监测 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 522001-0522001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0522001
    [4] 张俊楠, 娄淑琴, 梁生.  基于SVM算法的φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统模式识别研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 422003-0422003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0422003
    [5] 王鹏, 娄淑琴, 梁生, 张颜.  选择性平均的φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统阈值算法 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322003-0322003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0322003
    [6] 赵丽娟, 李永倩, 徐志钮.  多模光纤布里渊散射谱及阈值理论计算 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 93-98.
    [7] 张晞, 曹巧媛, 李勤, 钟翔, 李立京.  一种新型的光纤相位OTDR系统频漂误差抑制算法的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2150-2155.
    [8] 何鑫, 龙兴武, 周健, 聂晓明.  空间滤波测速仪中差分滤波器结构的优化 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3769-3774.
    [9] 张春熹, 钟翔, 李立京, 李勤.  基于相位敏感光时域反射计的长距离入侵探测系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 742-746.
    [10] 钟翔, 张春熹, 李立京, 李勤.  激光器频率漂移对相位敏感光时域反射计性能影响研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 91-95.
    [11] 丁秀昕, 张晞, 王洪波, 李立京, 李勤, 钟翔.  调制频率对φ-OTDR 分布式光纤扰动传感系统动态性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 210-214.
    [12] 李勤, 王洪波, 李立京, 梁生, 钟翔.  基于Michelson 干涉仪的光纤分布式扰动传感器 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 205-209.
    [13] 李永倩, 马立.  φ-OTDR振动传感系统中的相位模糊问题 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2800-2804.
    [14] 林文台, 梁生, 娄淑琴, 盛新志, 王鹏, 张颜.  一种低误报率的新型光纤分布式振动传感系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1845-1848.
    [15] 王思远, 娄淑琴, 梁生, 陈京惠.  M-Z干涉仪型光纤分布式扰动传感系统模式识别方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2613-2618.
    [16] 刘尊洋, 孙晓泉, 邵立, 汪亚夫.  一种火箭尾焰区域确定方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 754-761.
    [17] 莫春红, 刘波, 丁璐, 陈二瑞, 郭高.  一种梯度阈值自动调焦算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 323-327.
    [18] 张春熹, 李勤, 李立京, 梁生, 钟翔.  基于Sagnac组合型干涉仪的光纤分布式扰动传感器 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3378-3382.
    [19] 吕其英, 李立京, 王洪波, 李勤, 钟翔.  φ-OTDR的分布式光纤扰动传感系统光源参数影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3918-3923.
    [20] 梁生, 盛新志, 娄淑琴, 陈京惠, 董宏辉.  基于Lissajous图形的光纤分布式扰动传感器定位方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1896-1901.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  310
  • HTML全文浏览量:  29
  • PDF下载量:  217
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-20
  • 修回日期:  2015-11-21
  • 刊出日期:  2016-06-25

基于空间域差分的φ-OTDR光纤分布式扰动传感器定位方法研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0622005
    作者简介:

    梁生(1981-),男,讲师,博士,主要从事光纤传感和光纤通信研究。Email:shliang@bjtu.edu.cn

基金项目:

中央高校基本科研业务费(2014JBM124)

  • 中图分类号: TP212

摘要: 针对-OTDR光纤分布式扰动传感器偏振衰落导致漏报的问题,提出了一种基于空间域差分的定位方法。在不增加光路器件的情况下,在空间域对探测光强进行差分处理,与现有时域定位方法相结合,通过在时域和空间域分别设置报警阈值,可以有效抑制偏振衰落导致的漏报。对提出的定位方法进行了实验验证,在空间分辨率为50 m、光纤长度为25.05 km的条件下进行多次实验测试,与现有单一时域定位方法相比,漏报率从18.5%降低到2%,报警准确率从76%提高至89%。该研究工作可以为优化和提高-OTDR光纤分布式扰动传感器在实际应用中的技术性能提供理论指导和技术参考。

English Abstract

参考文献 (13)

目录

    /

    返回文章
    返回