[发明专利]一种解决波长双峰问题的光纤光栅传感解调系统在审
申请号: | 202010652805.X | 申请日: | 2020-07-08 |
公开(公告)号: | CN111811552A | 公开(公告)日: | 2020-10-23 |
发明(设计)人: | 夏旭承;陈硕;周文婷;颜哲昊;孙少华;郭经红;宋广磊;张治国 | 申请(专利权)人: | 北京邮电大学;全球能源互联网研究院有限公司;国网青海省电力公司信息通信公司;国网新疆电力有限公司信息通信公司;国家电网公司 |
主分类号: | G01D5/353 | 分类号: | G01D5/353 |
代理公司: | 北京睿驰通程知识产权代理事务所(普通合伙) 11604 | 代理人: | 张文平 |
地址: | 100876 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 解决 波长 双峰 问题 光纤 光栅 传感 解调 系统 | ||
1.一种解决波长双峰问题的光纤光栅传感解调系统,其特征在于,包括:解调中心以及与所述解调中心通过光缆连接的匹配组合模式的光纤光栅组;
所述解调中心包括:服务器和解调单元,其中,所述解调单元用于将所述匹配组合模式的光纤光栅组测量的光信号进行解调;所述服务器用于对所述解调单元解调得到的光信号进行计算,得到原始的光纤光栅中心波长,具体为,将所述解调单元发射的探测光的反射光经过解调后得到的光波信号总数目与实际安装的光纤光栅传感器数目相比较,当所述解调单元发射的探测光的反射光经过解调后得到的光波信号总数目多于所述实际安装的光纤光栅传感器数目时,则判定为光纤光栅中心波长裂变为两个波峰波长,通过所述服务器得到双峰波长所在的光纤光栅传感器的的位置,对两个波峰波长求均值,得到原始的光纤光栅中心波长;
所述匹配组合模式的光纤光栅组包括多个光纤光栅传感器,每个测量点至少搭配一个光纤光栅传感器,所述多个光纤光栅分别按照到所述解调中心的距离由近及远依次串联分布,用于将反射光的光功率限定在所述解调中心的输入光功率范围之内。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述每个测量点至少搭配一个光纤光栅传感器,包括:
近端点搭配光纤光栅传感器的反射率低,远端点搭配光纤光栅传感器的反射率高,同一个测量点搭配的光纤光栅传感器的反射率相同,其中,近端点是测量点到服务站的损耗小的地点,远端点是测量点到服务站的损耗大的地点。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述测量点到服务站的损耗,包括:
通过0.2dbm/km的光纤损耗系数计算所述测量点到服务站的光路损耗。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光纤光栅中心波长裂变为两个波峰波长的判定,包括:
通过波长功率和波长间隔来判定所述光纤光栅中心波长裂变为两个波峰波长。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述通过波长功率和波长间隔来判定,包括:
对于所述解调单元得到的一组初始波长w1,w2,…,wn,其中,n表示自然数;
a)从w1开始,计算波长w1与波长w2的波长值之差的绝对值;
b)分别记录波长w1与波长w2的功率值大小;
c)当|w1-w2|W0且p1,p2p0时判定为双峰,其中,W0是双峰波长间隔,p1是波长w1的功率,p2是波长w2的功率,p0是阈值;
d)循环a)、b)、c),直至最后一个波长结束。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述光纤光栅中心波长裂变为两个波峰波长,所述两个波峰之间的波长值小于等于0.5nm。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述阈值,包括:
根据所述解调单元首次测量观察所有初始波长的功率值,在出现双峰波长的功率中的最小值和未出现双峰的波长的功率的最大值之间进行取值。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述通过所述服务器得到双峰波长的位置,对两个波峰波长求均值,得到原始的光纤光栅中心波长,包括:
当满足所述|w1-w2|W0且p1,p2p0条件时,得到双峰位置;
对w1和w2求均值,得到原始的光纤光栅传感器中心波长。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述求均值的计算式如下:
W=(w1+w2)/2
其中,W是均值,原始的光纤光栅传感器中心波长。
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