分散型光ファイバー振動センサーシステムは通常、相対強度比法を用いてイベントの識別と位置特定を行いますが、このアルゴリズムはシステムの動的範囲に対するノイズレベルの影響を無視しており、そのためシステムの位置精度と動的範囲の向上を制限しています。本論文では、システムの位置精度を保証した条件下でノイズレベルの大きさとシステムの動的範囲の関係を研究し、光時間領域反射信号に信号の零付近振幅平均電圧に関連した仮想ノイズレベルを加え、仮想ノイズレベルに基づくシステム性能最適化アルゴリズムを提案します。50nsのレーザーパルスを用いた位相感度光時間領域反射システムを構築し、長さ約15kmの被測定光ファイバー上で振動イベントの位置特定試験を行いました。仮想ノイズレベル最適化アルゴリズムに基づき、元の光時間領域反射データからノイズレベルを差し引き、その後信号零付近振幅平均の25％、50％、75％、100％、125％、150％、175％、200％の仮想ノイズレベルをそれぞれ加えました。最終的にシステムの動的範囲および振動信号の信号対雑音比が最適となる仮想ノイズレベル、すなわちノイズレベルの振幅が信号零付近振幅平均の約75％であることを特定しました。従来の相対強度比法と比較して、システムの動的範囲は11.26dB向上し、仮想ノイズレベルの導入によって零付近振幅位置での感度を低減しシステム性能を向上させました。

分散光ファイバーセンシング; 光時間領域反射; 振動監視; 動的範囲; 仮想ノイズ