Sistema distribuído de sensor de vibração por fibra óptica baseado em limiar de referência calibrado

WANG Yuchen ,  

TONG Jiahuan ,  

WANG Beining ,  

WANG Xingyun ,  

LÜ Lidong ,  

摘要

Durante o funcionamento prolongado do sistema distribuído de sensor de vibração por fibra óptica, o desempenho dos componentes principais pode tornar-se instável, como flutuações na potência da fonte de luz e variações no ganho do detector, resultando em falsos alarmes e falhas no sistema. Algoritmos tradicionais de localização de eventos de vibração utilizam um limiar estático, com baixa sensibilidade para discernir eventos vibratórios. Além disso, devido à falta de consideração das variações no desempenho do hardware, é difícil atender aos requisitos de confiabilidade para operação prolongada. Para este problema, este artigo propõe uma solução para sistema distribuído de sensor de vibração por fibra óptica baseada em limiar de referência calibrado, ajustando a potência do sinal por meio de uma unidade de calibração e utilizando o coeficiente de flutuação do limiar para construir uma curva de limiar diferencial, finalizando com a localização de eventos vibratórios por normalização. Foi montado um sistema experimental utilizando pulsos ópticos com largura de 30 ns e potência de pico de aproximadamente 33 dBm, com fibra sensora de aproximadamente 25 km, aplicando eventos vibratórios aproximadamente nas posições de 10 km, 20 km e 25 km. Os resultados experimentais mostram que o sistema pode identificar e localizar com precisão eventos vibratórios ao longo da fibra sensora. O sistema construído consegue superar problemas de flutuação de sinal causados pela instabilidade dos componentes, o algoritmo de localização baseado em limiar apresenta alta sensibilidade e boa generalidade, garantindo uma ampla faixa dinâmica do sistema.

关键词

sensor distribuído de fibra óptica;unidade de calibração;correção de potência;localização por limiar

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