题名 基于分布式光纤传感器的管涌监测系统
被引量：7
1
作者
崔光磊 衣文索 牛 卫 丛 张叶浩
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《长春理工大学学报（自然科学版）》
2018年第1期39-43,共5页
基金
国家自然科学基金(61675035)
文摘
针对水利工程输水堤坝管涌难以实时监测的问题,结合分布式光纤传感器应变检测灵敏度高及FPGA并行运算快的特点,设计了基于光纤全分布式传感器与FPGA数字解调算法的堤坝管涌实时探测系统。首先利用双Mach-Zehnder干涉组成的光纤全分布式传感应变检测系统感知管涌导致的应变,之后通过计算由应变导致的调制信号到达两光电探测器的时间差确定管涌渗漏点。系统采用频率分选机制在信号调理电路实现信号筛选,评定渗漏程度,由FPGA实现数据采集、滤波、存储及解调,有效缩短了解调时间及定位误差。结果表明,系统可对2公里范围内的管涌渗漏事件进行有效定位报警,定位误差在±8m以内。
关键词
分布式光纤传感 Mach-Zehnder干涉 FPGA
Keywords
distributed optical fiber sensor Mach-zehnder interference FPGA
分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
题名 双马赫-曾德尔分布式光纤扰动监测系统设计
被引量：6
2
作者
崔光磊 衣文索 张叶浩 牛 卫 丛
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《吉林大学学报（信息科学版）》
CAS
2017年第6期590-596,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61675035)
文摘
为解决扰动监测系统定位精度低的问题,基于对光纤马赫-曾德尔干涉的研究,设计了改进型双马赫-曾德尔分布式光纤扰动监测系统。利用双马赫-曾德尔光纤传感系统光程差定位原理,通过互相关算法估算光程差导致的时间差确定扰动点。淹没于高频噪声的扰动信号经自主设计的信号预处理电路,采用低通巴特沃斯滤波器滤除3.3 k Hz以上高频噪声,通过嵌入式采集与处理模块对得到的数据进行平滑滤波,提高了扰动信号的相关性,有效减小了定位误差。通过多次重复测试和数据分析结果表明,系统定位误差约为10 m,可用于扰动实时监测。
关键词
分布式光纤传感 马赫-曾德尔干涉仪 相位调制 低通巴特沃斯滤波器 互相关
Keywords
distributed fiber optic sensing Mach-Zehnder interferometer （MZI） phase modulation low-passbutterworth filter cross-correlation
分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
题名 拉曼测温系统的数据采集与处理
被引量：1
3
作者
王家宁 衣文索 牛 卫 丛 张叶浩
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《长春理工大学学报（自然科学版）》
2018年第1期48-52,共5页
基金
国家自然科学基金(51075175)
文摘
为解决拉曼测温系统后端采集速度过慢和噪声的问题,利用FPGA主卡和AD采集子卡设计了一款高速采集系统,来对测量到的温度进行采集和处理。分布式测温系统中的反斯托克斯光对温度变化比较敏感,通过采集该信号来得到温度的变化,但是由于该信号比较微弱,需要进行放大滤波处理。高速采集系统采集频率为100MHz,空间分辨率可达到1m。
关键词
拉曼测温 高速采集 信号处理 FPGA
Keywords
Raman thermometric high speed acquisition signal processing FPGA
分类号
TN713
[电子电信—电路与系统]
题名 分布式光纤测温系统中APD探测电路设计
被引量：1
4
作者
牛 卫 丛 衣文索 王家宁 崔光磊
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《吉林大学学报（信息科学版）》
CAS
2017年第6期597-602,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61675035)
文摘
为提高基于拉曼散射分布式光纤测温系统整体的探测精度并增加探测距离,设计了性能优良的APD(Avalanche Photo Diode)探测电路。对光电探测器件工作技术参数进行分析,选定响应度高和带宽范围大的雪崩二极管作为转换前端,采用高精度快速集成运算放大芯片CLC425设计带有滤波的多级放大电路。实验结果表明,该电路实用可靠,具有响应速度快、精度高和宽带大(100 MHz)的特性,可有效提高拉曼测温系统的动态精度和测温范围。
关键词
雪崩光电二极管 拉曼散射探测 温度测量 光纤传感
Keywords
avalanche photo diode （APD） detection of Raman scattering temperature measurement fiberoptic sensing
分类号
TN111
[电子电信—物理电子学]
题名 利用回波模拟对激光测距精度检验系统的设计
被引量：1
5
作者
王家宁 衣文索 牛 卫 丛 张叶浩
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《吉林大学学报（信息科学版）》
CAS
2018年第1期9-13,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075175)
文摘
为解决激光测距在实际测量中受外部因素而导致结果不准确的问题,设计了一种回波模拟系统对实测结果进行检验。测距系统向回波系统发射一束窄脉宽激光,PIN(Positive Input Negative)对激光采集和光电转换,将转换完成的电信号发送至FPGA(Field-Programmable Gate Array)中,FPGA通过内置PLL(Phase Locked Loop)对电信号进行15倍频操作和高精度延时。激光驱动部分利用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)管开关性质产生窄脉冲信号,对激光器进行调制模拟实际测量中的回波激光,最后在测距系统中得出模拟结果。通过对同一距离和不同距离的多次测量结果表明,系统稳定性较高,精度达到0.17 m,误差为0.03 m。
关键词
回波模拟 激光测距 锁相环 金氧半场效晶体管
Keywords
echo simulation laser ranging phase locked loop （PLL） metal-oxide-semiconductor field-effect transistor（MOSFET）
分类号
TN248
[电子电信—物理电子学]
