一种高信噪比的分布式声学传感系统及方法与流程

本发明涉及光纤分布式传感技术，具体涉及分布式声学传感技术。

背景技术：

1、分布式声学传感系统作为光纤分布式传感技术中较为先进的技术，已经在管道安全监测、干线光缆安全监测等领域发挥出了独有的技术优势。然而，该技术应用的场景中有一个很难的问题，就是背景噪声的问题，噪声是阻碍人们分析光纤振动信号的不利条件。系统在进行全线路信号采集的过程中，采集目标信号的过程中，也会采集来大量噪声，会影响信号提取真实特征，因此不断优化并提高系统信噪比是为系统分析提供一个优质信号的基础是提高系统分析准确度的关键。

2、由于光纤当中存在双折射现象，因此光的传播方向与振动的传播垂直的偏正态不是固定不变的，使得光纤内传输的激光在干涉的时候，出现偏振衰落现象，进行干涉的时候就会将会加剧信号的衰减；并且系统距离越长，信号越弱，系统的双折射效应会加剧干涉信号信噪比的衰减。

技术实现思路

1、针对现有分布式声学传感系统方案存在信号信噪比衰减严重的问题，本发明的目的在于提供一种高信噪比的分布式声学传感方案，其能够有效提高分布式声学传感系统中干涉信号的信噪比。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种高信噪比的分布式声学传感系统，该系统中设置有双平衡器，所述双平衡器配置成测量并定位事件声场的幅度、频率和相位。

3、在本发明的一些实施方式中，所述双平衡器由两组并列设置的光电探测器构成。

4、在本发明的一些实施方式中，所述分布式声学传感系统中还包括激光器、声光调制器、光纤放大器、环行器、传感光纤、数据采集卡以及控制器，所述激光器连接至声光调制器，所述声光调制器连接至光纤放大器，所述光纤放大器连接至环行器，所述环行器与传感光纤，所述两组光电探测器并列设置在环行器与数据采集卡之间，所述控制器与声光调制器以及数据采集卡进行连接。

5、在本发明的一些实施方式中，所述光电探测器为pbs光电探测器。

6、为了达到上述目的，本发明提供了一种高信噪比的分布式声学传感方法，所述分布式声学传感方法中采用双平衡器对传感光纤反馈的反射信号进行探测，且双平衡器配置成测量并定位事件声场的幅度、频率和相位。

7、在本发明的一些实施方式中，所述双平衡器由两组并列设置的光电探测器构成。

8、在本发明的一些实施方式中，所述分布式声学传感方法中还通过声光调制器对进入传感光纤的激光脉冲进行调制。

9、在本发明的一些实施方式中，所述分布式声学传感方法中还对经过调制的激光脉冲进行放大。

10、本发明提供的分布式声学传感系统方案通过引入双平衡器方案，有效改善偏振态测量，提高系统测量的信噪比，提高信号质量，保证系统振动强度在距离和时间上的真正线性，保证了全线探测灵敏度的一致性，为系统分析提供了更完善的信号基础。

技术特征：

1.高信噪比的分布式声学传感系统，其特征在于，所述系统中设置有双平衡器，所述双平衡器配置成测量并定位事件声场的幅度、频率和相位。

2.根据权利要求1所述的高信噪比的分布式声学传感系统，其特征在于，所述双平衡器由两组并列设置的光电探测器构成。

3.根据权利要求2所述的高信噪比的分布式声学传感系统，其特征在于，所述分布式声学传感系统中还包括激光器、声光调制器、光纤放大器、环行器、传感光纤、数据采集卡以及控制器，所述激光器连接至声光调制器，所述声光调制器连接至光纤放大器，所述光纤放大器连接至环行器，所述环行器与传感光纤，所述两组光电探测器并列设置在环行器与数据采集卡之间，所述控制器与声光调制器以及数据采集卡进行连接。

4.根据权利要求3所述的高信噪比的分布式声学传感系统，其特征在于，所述光电探测器为pbs光电探测器。

5.高信噪比的分布式声学传感方法，其特征在于，所述分布式声学传感方法中采用双平衡器对传感光纤反馈的反射信号进行探测，且双平衡器配置成测量并定位事件声场的幅度、频率和相位。

6.根据权利要求5所述的高信噪比的分布式声学传感方法，其特征在于，所述双平衡器由两组并列设置的光电探测器构成。

7.根据权利要求5所述的高信噪比的分布式声学传感方法，其特征在于，所述分布式声学传感方法中还通过声光调制器对进入传感光纤的激光脉冲进行调制。

8.根据权利要求7所述的高信噪比的分布式声学传感方法，其特征在于，所述分布式声学传感方法中还对经过调制的激光脉冲进行放大。

技术总结本发明公开了一种高信噪比的分布式声学传感系统及方法，该系统中设置有双平衡器，该双平衡器配置成测量并定位事件声场的幅度、频率和相位。本发明提供的分布式声学传感系统方案通过引入双平衡器方案，有效改善偏振态测量，提高系统测量的信噪比，提高信号质量，保证系统振动强度在距离和时间上的真正线性，保证了全线探测灵敏度的一致性，为系统分析提供了更完善的信号基础。技术研发人员：缪璇,王勇飞,冯为嘉受保护的技术使用者：天津菁荃科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2