本发明涉及一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法。
背景技术:
分布式光纤传感系统由于其特有的优点如抗电磁干扰、耐腐蚀、分布式测量等被广泛地应用于各种大型基础设施当中;分布式拉曼光纤传感系统主要用于温度监测和火宅预警;目前,在许多应用场合,都是通过在传感光纤铺设之前在恒温环境下对传感光纤进行定标,完成定标之后再进行现场光纤铺设,最终实现温度监测。在一些应用场合,传感光纤已提前铺设完毕,无法利用该铺设完毕的光纤进行恒温环境下的定标,同时,不同厂家生产的光纤的光纤传输损耗、光纤散射截面和拉曼散射因子等参数存在差异,通过传统的解调方法对传感光纤进行温度监测,会有很大的误差,限制的传感系统的实际应用。如何通过已铺设的光纤进行精确可靠的温度监测是一个技术难点。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法,其包括以下步骤:
a:将定标光纤接入拉曼传感系统,获取定标光纤散射回来的斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号,所述斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号的公式分别是
b:将传感光纤接入拉曼传感系统,在恒温t0状态下进行定标,可获得恒温状态下的拉曼散射信号:
c:记录传感光纤某任意固定点l1的温度值t1和另一个任意固定点l2的温度值t2代入解调公式后得到方程:
在另一较佳实施例中,步骤c中,固定点l1为传感光纤的首端的某一点,固定点l2为传感光纤的末端的某一点。
在另一较佳实施例中,当定标光纤和传感光纤是相同的,m=n=0。
本发明的有益效果是:
1、在不改变传统分布式拉曼传感系统结构的基础上,通过分析影响自发拉曼散射信号的因素,如:光纤传输损耗、拉曼散射截面、拉曼散射因子等,将这些因子加入传统的解调公式,推导得出新解调公式,通过获得光纤两个点的温度,求解出解调公式的参数,可以适应不同厂家生产的光纤作为传感介质,对于已铺设光纤的传感监测具有关键的作用,解决了定标光纤和传感光纤不一致时拉曼传感系统进行精确可靠的温度监测问题,进一步提高了传感系统的实用性。
2、通过获得光纤首尾两个点的温度求解参数m和n,光纤首尾的温度容易采集。
3、定标光纤和传感光纤相同则m=n=0,方便特定情况下快速计算参数m和n。
以下实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法不局限于实施例。
具体实施方式
实施例一,本发明的一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法,其包括以下步骤:
a:将一捆光纤作为定标光纤接入拉曼传感系统,获取定标光纤散射回来的斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号,所述斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号的公式分别是
b:将另一捆光纤作为传感光纤接入拉曼传感系统,在恒温t0状态下进行定标,可获得恒温状态下的拉曼散射信号:
c:记录传感光纤首端的某一固定点l1的温度值t1和末端的某一固定点l2的温度值t2代入解调公式后得到方程:
本发明解决了定标光纤和传感光纤不一致时拉曼传感系统进行精确可靠的温度监测问题,进一步提高了传感系统的实用性。
实施例二,实施例二与实施例一的不同之处在于:定标光纤和传感光纤采用型号一致的同一捆光纤,此时m=n=0。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种分布式拉曼光纤传感系统的解调方法,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。