[实用新型]瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统

说明书

本实用新型公开了一种瑞利‑拉曼融合型分布式光纤传感系统，利用窄线宽激光器作为光源，开关型半导体光放大器进行脉冲调制，利用采样率的相同的光电转换和采集卡同时接收后向瑞利信号和后向拉曼信号，利用变时延脉冲对进行探测，对后向瑞利散射光平移对齐后进行后续处理，而后向拉曼散射光通过交叉重组、平滑降噪及解卷积计算后达到采样率的提升，最后再通过脉冲对的温度曲线重建温度场，实现融合系统温度测量空间分辨率的提升，硬件高度融合的，主要技术指标不受影响，可实现普通单模光纤分布式振动温度同时监测。

技术领域

本实用新型涉及分布式光纤传感技术领域，尤其涉及一种瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统。

背景技术

分布式光纤传感技术以其连续多点检测、监测距离长、安装简便等特点，特别适合于油、气、水、电、网等埋地管道的安全监测，目前一般利用相位敏感光时域反射计探测沿埋地管道铺设光缆沿线上的振动信号，对管道附近的机械施工和人为破坏等事件进行准确定位和预警，及时将可能造成的泄露事故防范在萌芽之中。

在实际事故发生时总是产生多个物理参量的同时变化，因此仅对单个物理量的检测难以对事件进行准确的预警或定位，所以可以实现分布式振动温度同时监测非常有意义。目前已有的融合系统的方法要不就是利用多芯光纤实现，要不就是融合系统技术指标严重劣化，不能实现普通单模光纤分布式振动温度同时监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统，实现普通单模光纤分布式振动温度同时监测。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统，所述瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统包括窄线宽激光器、开关型半导体光放大器、掺铒光纤放大器、光纤环形器、波分复用器、校准组件、传感光缆、多级放大电路、多通道采集卡和工控机，所述窄线宽激光器、所述开关型半导体光放大器、所述掺铒光纤放大器、所述光纤环形器、所述波分复用器、所述校准组件和所述传感光缆依次连接，所述多级放大电路与所述光纤环形器和所述波分复用器连接，所述多级放大电路、所述多通道采集卡和所述工控机依次连接。

其中，所述瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统还包括脉冲宽度及时延控制模块，所述脉冲宽度及时延控制模块分别与所述开关型半导体光放大器和所述多通道采集卡连接。

其中，所述校准组件包括校准光纤和热敏电阻，所述校准光纤与所述波分复用器和所述传感光缆连接，所述热敏电阻与所述工控机连接。

其中，所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述掺铒光纤放大器连接，所述第二端口与所述波分复用器连接，所述第三端口与所述多级放大电路连接。

其中，所述波分复用器具有第四端口和第五端口，所述第四端口和所述第五端口均与所述多级放大电路连接。

本实用新型的一种瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统，利用窄线宽激光器作为光源，开关型半导体光放大器进行脉冲调制，利用采样率的相同的光电转换和采集卡同时接收后向瑞利信号和后向拉曼信号，利用变时延脉冲对进行探测，对后向瑞利散射光平移对齐后进行后续处理，而后向拉曼散射光通过交叉重组、平滑降噪及解卷积计算后达到采样率的提升，最后再通过脉冲对的温度曲线重建温度场，实现融合系统温度测量空间分辨率的提升，硬件高度融合的，主要技术指标不受影响，可实现普通单模光纤分布式振动温度同时监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种瑞利-拉曼融合型分布式光纤传感系统的结构示意图。

图2是本实用新型提供的变时延脉冲对采样示意图。