连续分布式光纤智能感测技术及其应用

成果编号：10070

价格：面议

完成单位：南京大学

单位类别：985系统院所

完成时间：2015年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：电子信息

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发布人：张旭苹离线

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本项目属于人工智能传感、仪器仪表及电子信息技术领域。项目组从连续分布式光纤传感系统原理入手，顺应重大工程设施结构安全健康监测的需求，对智能化分布式光纤感测系统的实现方案及应用方法进行了深入研究。创新性地提出了一种多功能高精度连续分布式光纤微扰动场智能感测技术。该技术具有感知微小扰动的能力，并能够分析和判断扰动源的位置、大小、频率和性质，实现对破坏性振源如附近地面挖掘、地陷、爆破、地震、滑坡等以及微弱振源如偷盗、窃听、侵入等微扰动场的连续分布式感测，从而为重大结构包括各种建筑设施、地下和水下管线等受扰动后的安全隐患进行预警。并为研究结构服役期间的损伤演化规律提供有效的、直接的方法。该技术还结合声学振动场逆源分析理论和方法，采用基于小样本辨识的支持向量机扰动事件类型识别算法，实现基于振源特征的地质状况分析，突破现有分布式传感技术不能够进行振源特性分析的瓶颈，从而为地质结构、矿藏资源和地震信息等的分析和研究提供新的科学手段。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术服务

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 60 项
已授权专利,其中:发明专利 22 项

成果简介

综合介绍

创新要点

本发明成果从传感监测系统的系统工程角度，以新的光电传感机理以及信号处理算法为切入点，提出了多传感机理融合的传感系统架构模型。该传感系统架构模型兼顾传感系统实用性和系统复杂度，可以适应不同监测对象及其环境状况的传感检测需求。首先，采用基于多传感机理融合的连续分布式光纤传感技术，实施大范围全分布式光纤传感与监测，以低廉的成本实现大范围区域温度、压强、应变和振动等的监测，构建基本的连续分布式传感系统，其主要特征是“大范围、分布式”；其次，采用光源频漂补偿、高质量探测脉冲光合成与编解码、光栅整列干涉增强等技术提高系统传感令名都，解决某些关键位置和关键场景的高精度测量需求，其主要特征是“高精度、关键点”；第三是采用智能控制与分析手段实现光电传感信息的传输和处理，对所获取的多传感信息进行分析、处理和集成，实现多传感信息的融合，其主要特征是“集成化、智能化”。从而形成以点带面、点面结合、分层次多角度的传感信息获取和处理体系。

技术指标

1. 感测距离：单跨>150km 2. 空间分辨率：0.5m 3. 测量灵敏度：100nε/0.2°C 4. 可测频率：DC-50kHz 5. 响应时间：ms

其他说明

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