[发明专利]一种分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法和装置

权利要求书

1.一种分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法，其特征在于，包括：

步骤S1，对传感光纤进行端点检测，确定传感光纤长度L，并根据传感光纤长度L，调节光脉冲重复频率f；

步骤S2，根据计算传感光纤尾端部分点散射信号S(L-m)～S(L-n)在t次测量周期内的标准差σ_i，并筛选得到t次测量周期内的标准差最大值σ_max；其中，S(L-m)表示L-m处的散射信号，S(L-n)表示L-n处的散射信号，[L-m，L-n]表示窗口的区间，m＞n；S_i表示采集到的光纤尾端散射光信号，μ为重复采集次数范围内S_i的均值，L-m≤i≤L-n；

步骤S3，将筛选得到的t次测量周期内的标准差最大值σ_max与设定预设值σ₀进行比较；

步骤S4，若σ_max＞σ₀，则增加光源输出功率，重复步骤S2～S3，直至σ_max≤σ₀。

2.根据权利要求1所述的分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法，其特征在于，

其中，c表示光速，n'表示光纤折射率。

3.根据权利要求1所述的分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法，其特征在于，每次增加光源输出功率ΔP。

4.根据权利要求1所述的分布式光纤传感系统光源参数自适应的方法，其特征在于，m＝40，n＝20。

5.一种分布式光纤传感系统光源参数自适应的装置，其特征在于，包括：探测光脉冲发生装置(1)，光纤波分复用器(2)，光电转换模块(3)，信号采集处理模块(4)，微控制器(5)和传感光纤(6)；

探测光脉冲发生装置(1)发出激光脉冲信号；所述激光脉冲经过光纤波分复用器(2)注入到传感光纤(6)中，所述激光脉冲信号在所述传感光纤(6)中传输时会产生自发拉曼后向散射光；所述自发拉曼后向散射光经光纤波分复用器(2)分束为拉曼斯托克斯散射光(7)和反斯托克斯光(8)；所述拉曼斯托克斯散射光(7)和反斯托克斯光(8)经光电转换模块(3)完成光电信号转换，输出光电信号Ⅰ和光电信号Ⅱ；光电信号Ⅰ和光电信号Ⅱ在信号采集处理模块(4)中完成温度信号解调实现对整个光纤所处温度场的分布式温度测量；微控制器(5)根据所述拉曼斯托克斯散射光(7)进行光纤端点检测和标准差计算，并控制探测光脉冲发生装置(1)的重复频率和输出功率，直至满足要求；

微控制器(5)在根据所述拉曼斯托克斯散射光(7)进行光纤端点检测和标准差计算，并控制探测光脉冲发生装置(1)的重复频率和输出功率，直至满足要求时，包括：

对传感光纤进行端点检测，确定传感光纤长度L，并根据传感光纤长度L，调节光脉冲重复频率f；

根据计算传感光纤尾端部分点散射信号S(L-m)～S(L-n)在t次测量周期内的标准差σ_i，并筛选得到t次测量周期内的标准差最大值σ_max；其中，S(L-m)表示L-m处的散射信号，S(L-n)表示L-n处的散射信号，[L-m，L-n]表示窗口的区间，m＞n；S_i表示采集到的光纤尾端散射光信号，μ为重复采集次数范围内S_i的均值，L-m≤i≤L-n；

将筛选得到的t次测量周期内的标准差最大值σ_max与设定预设值σ₀进行比较；

若σ_max＞σ₀，则增加光源输出功率，重复步骤S2～S3，直至σ_max≤σ₀。

6.根据权利要求5所述的分布式光纤传感系统光源参数自适应的装置，其特征在于，探测光脉冲发生装置(1)为脉冲光纤激光器。

7.根据权利要求5所述的分布式光纤传感系统光源参数自适应的装置，其特征在于，探测光脉冲发生装置(1)，包括：连续光纤激光器(9)、声光调制器(10)和声光调制器驱动器(11)；

连续光纤激光器(9)的输出端与所述声光调制器(10)的光信号输入端相连，所述声光调制器(10)的调制信号输入端与所述声光调制器驱动器(11)的输出端相连，所述声光调制器驱动器(11)的输入端与所述微控制器(5)输出的触发信号(12)相连，连续光纤激光器(9)发出的连续激光经声光调制器(10)后被调制成脉冲激光(13)输出。