一种基于分布式光纤的舞动测振装置和解调算法的制作方法

1.本发明涉及舞动监测技术领域，具体涉及一种基于分布式光纤的舞动测振装置和解调算法。


背景技术：

2.振动测量是指检测振动变化量，将其转换为与之对应的，便于显示、分析和处理的电信号，并从中提取所需的有用信息的测量技术。
3.分布式光纤传感技术是指在光纤传输路径上的外部信号通过一定的方法对光纤种的光波进行调试，以实现被测量对象的连续空间的实时测量。分布式光纤传感器不仅具有普通光纤传感器的全部优点，而且充分利用了光纤一维空间连续分布的特点，可以在整个传感光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行多点或者连续测量。光纤同时具有导光介质和传感元件的功能。相比于传统的振动传感器，光纤传感器具有灵敏度高、动态范围大、体积小、重量轻、不易受环境影响等特点，可进行全光纤的监控。
4.高压输电线路由于舞动能量大、持续时间长的特性，易造出现各种故障，严重时会导致重大电网事故，但却无法对高压输电线路进行实时监控。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种基于分布式光纤的舞动测振装置和解调算法。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于分布式光纤的舞动测振装置，包括一结构主体，所述结构主体包括光路单元及电子单元，所述电子单元与所述光路单元连接；
7.所述光路单元包括窄线宽激光器、声光调制器及环形器，其中，所述环形器分别与所述窄线宽激光器及声光调制器连接；
8.所述电子单元包括数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置，其中，所述数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置依次连接。
9.优选的，所述电子单元与所述光路单元通过通信模块连接。
10.优选的，所述环形器连接舞动线路的测试光纤。
11.优选的，所述数据保护器与所述人机交互装置之间通过网络端口连接。
12.优选的，所述中央电子控制器包括数据处理模块及与所述数据处理模块连接的数据纠错模块。
13.本发明的有益效果是：
14.可以有效的获得舞动频率下的实时数据，实现室内舞动试验机试验线路舞动状态的监测，且通过简单的操作即可进行设备的运行与监测，具有结构简单，操作便捷的优点。
附图说明
15.图1为本发明基于分布式光纤的舞动测振装置结构示意图；
16.图2为本发明基于分布式光纤的舞动解调算法示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1：
19.如图1-2所示，一种基于分布式光纤的舞动测振装置，包括一结构主体，所述结构主体包括光路单元及电子单元，所述电子单元与所述光路单元连接；所述光路单元包括窄线宽激光器、声光调制器及环形器，其中，所述环形器分别与所述窄线宽激光器及声光调制器连接；所述电子单元包括数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置，其中，所述数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置依次连接。
20.其中，所述电子单元与所述光路单元通过通信模块连接；所述环形器连接舞动线路的测试光纤；所述数据保护器与所述人机交互装置之间通过网络端口连接；所述中央电子控制器包括数据处理模块及与所述数据处理模块连接的数据纠错模块。
21.基于分布式光纤的舞动解调算法，包括以下步骤：
22.s1，将光纤中传输的3路光信号转换为3路电信号，根据3路电信号进行实时解调；
23.s2，输出光强ik＝d+i0cos[(t)-(k-1)(2π/3)]，其中，f(t)＝y(t)+p(t)，d为输出光强的平均值、i0为干涉条纹的峰值强度、k为输出光路的序列号，k＝1,2,3，y(t)位传感器的相位差信号，即待测信号，p(t)为环境变换产生的相位差，f(t)是解调过程中最后的输出量；
[0024]
s3，经过运算后得到vout＝1.732[f(t)+p(t)]，经过高通滤波器即可滤除p(t)，从而得到待测信号f(t)。
[0025]
本实施例基于分布式光纤的舞动测振装置，可以有效的获得舞动频率下的实时数据，实现室内舞动试验机试验线路舞动状态的监测，且通过简单的操作即可进行设备的运行与监测，具有结构简单，操作便捷的优点。
[0026]
于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0027]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种基于分布式光纤的舞动测振装置，其特征在于，包括一结构主体，所述结构主体包括光路单元及电子单元，所述电子单元与所述光路单元连接；所述光路单元包括窄线宽激光器、声光调制器及环形器，其中，所述环形器分别与所述窄线宽激光器及声光调制器连接；所述电子单元包括数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置，其中，所述数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置依次连接。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤的舞动测振装置，其特征在于：所述电子单元与所述光路单元通过通信模块连接。3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤的舞动测振装置，其特征在于：所述环形器连接舞动线路的测试光纤。4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤的舞动测振装置，其特征在于：所述数据保护器与所述人机交互装置之间通过网络端口连接。5.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤的舞动测振装置，其特征在于：所述中央电子控制器包括数据处理模块及与所述数据处理模块连接的数据纠错模块。

技术总结
本发明公开一种基于分布式光纤的舞动测振装置，包括光路单元及电子单元，所述电子单元与所述光路单元连接；所述光路单元包括窄线宽激光器、声光调制器及环形器，其中，所述环形器分别与所述窄线宽激光器及声光调制器连接；所述电子单元包括数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置，其中，所述数据采集器、中央电子控制器、数据保护器及人机交互装置依次连接；可以有效的获得舞动频率下的实时数据，实现室内舞动试验机试验线路舞动状态的监测，且通过简单的操作即可进行设备的运行与监测，具有结构简单，操作便捷的优点。操作便捷的优点。操作便捷的优点。


技术研发人员：黄海泉 王永利
受保护的技术使用者：慧谷人工智能研究院（南京）有限公司
技术研发日：2023.05.13
技术公布日：2023/9/12