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      分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的多級(jí)零頻點(diǎn)定位研究*

      2017-05-24 09:52:15吳瑞東譚晉隆靳寶全
      傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2017年5期
      關(guān)鍵詞:光路頻點(diǎn)頻域

      王 宇,吳瑞東,王 東,譚晉隆,劉 昕,靳寶全*

      (1.太原理工大學(xué)新型傳感器與智能控制教育部與山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,太原 030024;2.山西煤層氣(天然氣)集輸有限公司,太原 030032)

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      分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的多級(jí)零頻點(diǎn)定位研究*

      王 宇1,吳瑞東1,王 東1,譚晉隆2,劉 昕1,靳寶全1*

      (1.太原理工大學(xué)新型傳感器與智能控制教育部與山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,太原 030024;2.山西煤層氣(天然氣)集輸有限公司,太原 030032)

      為了減少直線結(jié)構(gòu)Sagnac分布式光纖傳感系統(tǒng)的定位誤差,提出一種多級(jí)零頻點(diǎn)的優(yōu)化方法,通過(guò)分析直線結(jié)構(gòu)Sagnac分布式光纖傳感定位原理,確定固定的采樣速率下離散化是造成定位誤差大的原因。并分析得出振動(dòng)信號(hào)頻域曲線會(huì)周期出現(xiàn)多個(gè)零頻點(diǎn),進(jìn)而對(duì)振動(dòng)定位的多級(jí)零頻點(diǎn)優(yōu)化方法進(jìn)行了理論推導(dǎo),闡明高倍零頻點(diǎn)下的定位誤差會(huì)有效減小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,在總長(zhǎng)為11.769 km的傳感光纖上,優(yōu)化后的定位方法在不改變采樣速率下可保證定位誤差提升到±20 m范圍內(nèi),可以基本滿足系統(tǒng)對(duì)外界振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行精確定位的要求。

      光纖傳感;Sagnac;振動(dòng)檢測(cè);零頻點(diǎn)

      分布式光纖傳感技術(shù)在近幾年中得到了飛速的發(fā)展,因其具有耐腐蝕、抗電磁干擾、造價(jià)成本低、檢測(cè)靈敏度高等特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化和系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中[1-4]。其中振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)主要分為相位敏感光時(shí)域反射技術(shù)(Ф-OTDR)和干涉技術(shù)。在基于Ф-OTDR的分布式光纖振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中,通常采用高成本的窄線寬激光器作為光源,在脈沖光的作用下探測(cè)光的后向散射變化實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的檢測(cè)與定位,由于光的后向散射比較微弱,因此需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大[5]。基于干涉技術(shù)的振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有搭建成本低,檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),得到了越來(lái)越多的關(guān)注,常用的干涉技術(shù)有薩格奈克(Sagnac)、邁克爾遜(Michelson)、馬赫澤德(Mach-Zehnder)及其混合型干涉技術(shù)。近年來(lái)干涉系統(tǒng)中對(duì)定位技術(shù)的研究得到了越來(lái)越多的關(guān)注,其中有基于Mach-Zehnder的三芯傳感結(jié)構(gòu)、基于時(shí)間延遲估計(jì)的雙向Sagnac分布式光纖傳感定位以及基于Sagnac和Michelson的復(fù)合型傳感結(jié)構(gòu)[6-8]。其中采用Sagnac與Mach-Zehnder復(fù)合型的傳感光路,將傳統(tǒng)的環(huán)形Sagnac結(jié)構(gòu)改進(jìn)為直線型,使得系統(tǒng)更具實(shí)用性[9-10]。在該傳感系統(tǒng)中常采用如下定位方法,當(dāng)外界振動(dòng)為寬頻譜振動(dòng)類(lèi)型,時(shí)域信號(hào)經(jīng)傅里葉變換后得到頻域曲線,其中在頻域存在周期性的極小值點(diǎn),且周期的大小與振動(dòng)位置有關(guān),這些極小值點(diǎn)稱(chēng)為零頻點(diǎn)。故傳統(tǒng)的定位算法常采用尋找頻域信號(hào)中第1個(gè)零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率值的方法,并通過(guò)公式計(jì)算出振動(dòng)位置[11]。文獻(xiàn)[12-13]在此基礎(chǔ)上提出一種新型的定位算法,通過(guò)對(duì)頻域曲線進(jìn)行二次傅里葉變換,根據(jù)零頻點(diǎn)的周期特性,將這一特性轉(zhuǎn)化為二次傅里葉變換結(jié)果的單個(gè)極大值點(diǎn),更加便于特征提取和振動(dòng)定位,該算法在針對(duì)單點(diǎn)與多點(diǎn)的振動(dòng)問(wèn)題上提出了一種解決方法。以上基于直線結(jié)構(gòu)Sagnac的分布式光纖傳感系統(tǒng)中對(duì)于振動(dòng)的定位大多采用頻域曲線中第1個(gè)零頻點(diǎn),對(duì)于后續(xù)零頻點(diǎn)還有待進(jìn)一步的研究。采用二次傅里葉變換的定位方法需要系統(tǒng)工作在高采樣率條件下,通過(guò)增加采樣點(diǎn)數(shù)的方式來(lái)保證定位精度,要求數(shù)據(jù)處理單元具有較高的處理速度,從而保障系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

      針對(duì)以上存在的問(wèn)題,為了提高直線型Sagnac分布式光纖傳感系統(tǒng)中定位精度,本文分析直線型Sagnac定位原理,根據(jù)定位原理,分析單點(diǎn)振動(dòng)條件下優(yōu)化定位結(jié)果的可行性,采取合適的后續(xù)零頻點(diǎn)進(jìn)行定位優(yōu)化設(shè)計(jì)。依據(jù)該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到合理使用后續(xù)零頻點(diǎn)能夠提高定位精確度和減少定位誤差的結(jié)論。

      1 振動(dòng)定位優(yōu)化設(shè)計(jì)原理

      1.1 振動(dòng)定位原理

      直線結(jié)構(gòu)Sagnac分布式光纖傳感系統(tǒng)是將Sagnac和Mach-Zehnder結(jié)合在一起,傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示[8-9]。

      圖1 直線結(jié)構(gòu)Sagnac傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

      圖1中直線結(jié)構(gòu)Sagnac傳感系統(tǒng)包含有寬帶ASE光源、3*3耦合器、延遲光纖、2*1耦合器、傳感光纖、1*2耦合器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)。光電探測(cè)器將探測(cè)到的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào),數(shù)據(jù)采集卡將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。對(duì)圖1中所示直線型Sagnac傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析可知,形成光路如下[11]:①光路1:6—延遲光纖—A—C—A—延遲光纖—6;②光路2:6—延遲光纖—A—C—A—4;③光路3:4—A—C—A—延遲光纖—6;④光路4:4—A—C—A—4。

      在以上4個(gè)光路中,光路1長(zhǎng)度最長(zhǎng),光路2與光路3長(zhǎng)度相等,光路4長(zhǎng)度最短。因此只有光路2和光路3滿足干涉條件,能夠在耦合器處發(fā)生干涉。通過(guò)平衡探測(cè)器所探測(cè)到的光強(qiáng)變化,即為光路2與光路3干涉后的光強(qiáng)變化。

      當(dāng)外界沒(méi)有振動(dòng)作用于傳感光纖,光路2與光路3中光相位差為固定相位差,則干涉后的光強(qiáng)為固定值。當(dāng)有振動(dòng)作用于傳感光纖,由于應(yīng)變效應(yīng)、光彈效應(yīng)和泊松效應(yīng),引起光纖中振動(dòng)位置處的光相位發(fā)生變化。經(jīng)傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi),所引起的相位變化可用不同幅值、頻率和相位的正弦波表示[14]:

      (1)

      式中:y(t)表示在時(shí)間條件下所引起的相位變化;Ai為正弦波所對(duì)應(yīng)的幅值大小;ωi為正弦波對(duì)應(yīng)的頻率;φi為正弦波的初始相位;t為振動(dòng)持續(xù)時(shí)間;N為正整數(shù),表示構(gòu)成振動(dòng)所需要的正弦波的數(shù)目。由式(1)可知,振動(dòng)所引起光路二和光路三的相位變化分別表示為:

      (2)

      (3)

      式(2)表示振動(dòng)對(duì)光路二的相位變化,式(3)表示振動(dòng)對(duì)光路三的相位變化。設(shè)圖1中所用的延遲光纖長(zhǎng)度為L(zhǎng)d,振動(dòng)位置B距離2*1耦合器A長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,距離光纖末端1*2耦合器C長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,傳感光纖總長(zhǎng)度為L(zhǎng)。若真空中光速為c,光纖折射率為n,則式(2)和式(3)中未知量滿足如下關(guān)系式:

      (4)

      由三角函數(shù)和差化積公式,并將式(4)代入式(2)和式(3),得到振動(dòng)所引起光路二和光路三的相位差表達(dá)式:

      (5)

      式中:若外界的振動(dòng)頻率f滿足式(6)條件,則Δy(t)大小為零,即探測(cè)光強(qiáng)大小出現(xiàn)極小值,對(duì)應(yīng)前文所述的零頻點(diǎn)。

      (6)

      式中:k為正整數(shù),c為光在真空中的傳播速度,n為光纖的有效折射率,L2為振動(dòng)位置距離光纖末端的長(zhǎng)度,且f大小呈現(xiàn)出奇數(shù)倍(2k-1)的等差排列關(guān)系。

      由以上數(shù)學(xué)分析可知,在理想條件下,外界振動(dòng)能夠改變形成干涉的兩束光相位差,經(jīng)耦合器轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)變化,對(duì)時(shí)域探測(cè)結(jié)果進(jìn)行傅里葉變換得到頻域曲線,隨頻率的不斷增大,所對(duì)應(yīng)幅值出現(xiàn)與振動(dòng)位置有關(guān)的零頻點(diǎn)。因此,如果能夠找到零頻點(diǎn),以及所對(duì)應(yīng)的頻率值f,即可求出振動(dòng)的位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的定位[9-11]。

      1.2 振動(dòng)定位優(yōu)化原理

      設(shè)第N零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)頻率值用fN來(lái)表示,在傳統(tǒng)直線結(jié)構(gòu)Sagnac分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中,由于采集到的離散光強(qiáng)變化信號(hào)的頻域曲線同樣為離散信號(hào),設(shè)零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)頻率值f的離散化誤差為ε,且ε遠(yuǎn)小于整個(gè)頻率區(qū)間的大小,因此設(shè)每個(gè)零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的離散化誤差均為ε,則在式(6)中k=1時(shí),振動(dòng)定位距離為:

      (7)

      以及在任意正整數(shù)k=m條件下對(duì)應(yīng)振動(dòng)定位距離:

      (8)

      已知第N零頻點(diǎn)的頻率值fN與第1個(gè)零頻點(diǎn)的頻率值f1滿足如下關(guān)系:

      fN=(2k-1)f1

      (9)

      則式(8)中與實(shí)際振動(dòng)位置誤差大小的表達(dá)式為:

      (10)

      同理推導(dǎo)可得在k=m+1下的定位誤差:

      (11)

      將式(10)的平方與式(11)的平方相減得出定位誤差的比較結(jié)果:

      (12)

      式中:令

      (13)

      則ΔLe=A2BC,其中A2≥0、B>0、C≤0,因此ΔLe≤0,即第m+1項(xiàng)定位誤差小于等于第m項(xiàng)定位誤差,當(dāng)且僅當(dāng)ε=0時(shí)等號(hào)成立。

      綜上所述,當(dāng)存在多個(gè)零頻點(diǎn)時(shí),使用第N零頻點(diǎn)進(jìn)行外界振動(dòng)定位(N>1),并將滿足此條件的零頻點(diǎn)稱(chēng)為高倍零頻點(diǎn),則高倍零頻點(diǎn)的定位結(jié)果要優(yōu)于第1個(gè)零頻點(diǎn)的定位結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外界振動(dòng)定位的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

      圖2 直線結(jié)構(gòu)Sagnac傳感系統(tǒng)實(shí)物圖

      2 振動(dòng)定位優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

      依照?qǐng)D1所示搭建分布式光纖傳感系統(tǒng)實(shí)物圖,如圖2所示。經(jīng)光時(shí)域反射儀測(cè)量得傳感光纖總長(zhǎng)度為11.769km,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,選用一段傳感光纖纏繞在圓筒形壓電陶瓷表面,由信號(hào)發(fā)生器輸出固定頻率的高壓壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)脈沖,用于模擬外界振動(dòng)對(duì)光纖的擾動(dòng)作用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線快速傅里葉變換,尋找頻域曲線中的多個(gè)零頻點(diǎn)。

      當(dāng)在距光纖末端11.769km處施加重復(fù)頻率為100Hz的周期性沖擊信號(hào)時(shí),光電探測(cè)器探測(cè)到時(shí)域曲線如圖3所示。對(duì)圖3分析可知,光纖傳感系統(tǒng)能夠檢測(cè)到周期性脈沖信號(hào),且單個(gè)沖擊信號(hào)下幅值信噪比為48.9dB。沖擊信號(hào)周期約為10ms,對(duì)應(yīng)100Hz的重復(fù)頻率,與信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率相一致。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明傳感系統(tǒng)可對(duì)外界振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

      圖3 周期性沖擊信號(hào)下探測(cè)結(jié)果

      圖4 周期性沖擊信號(hào)下頻域曲線

      在不同位置施加振動(dòng),探測(cè)時(shí)域干涉結(jié)果并傅里葉變換至頻域。圖4為距光纖末端5.15km、9.656km和11.769km處沖擊信號(hào)的頻譜曲線,為便于觀察到頻域中的多級(jí)零頻點(diǎn)現(xiàn)象,將頻域中橫坐標(biāo)頻率范圍選取在0~60kHz之間??梢缘玫筋l域曲線中呈現(xiàn)多個(gè)周期性零頻點(diǎn)(f1、f2、f3與f4),且零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)頻率值近似為奇數(shù)倍等差排列關(guān)系,且隨著振動(dòng)位置的增加,第1個(gè)零頻點(diǎn)頻率值逐漸減小,相鄰零頻點(diǎn)頻率差值逐漸減小,與式(6)結(jié)果相一致,同時(shí)可以觀察到零頻點(diǎn)的個(gè)數(shù)為有限多個(gè)。

      提取圖4中不同位置零頻點(diǎn)的頻率值,并與理論曲線對(duì)比得到圖5結(jié)果。由圖5可知,不同振動(dòng)位置零頻點(diǎn)的實(shí)際頻率值與理論頻率值相近,且零頻點(diǎn)的頻率值能夠反映出當(dāng)前振動(dòng)位置,表明采用零頻點(diǎn)頻率值進(jìn)行振動(dòng)定位方案具備可行性。

      圖5 零頻點(diǎn)理論頻率與實(shí)際頻率對(duì)比結(jié)果

      圖6 定位分布折線圖

      分別施加相同的振動(dòng)信號(hào),均觀測(cè)到類(lèi)似的多個(gè)零頻點(diǎn)現(xiàn)象。通過(guò)查找頻率區(qū)間內(nèi)幅值最低點(diǎn)頻率值,利用式(6)定位振動(dòng)位置。在不同位置處進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn),并分別記錄不同零頻點(diǎn)下的20組定位結(jié)果。如圖6所示,分別為在5.15km、9.656km和11.769km處不同零頻點(diǎn)下振動(dòng)定位分布折線圖。

      為表明定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)劣性,計(jì)算圖6中20組定位結(jié)果的算術(shù)平均值,結(jié)果如表1所示。得出隨著振動(dòng)施加位置與光纖末端距離的增加,第1個(gè)零頻點(diǎn)的定位誤差也隨之增大,在同一振動(dòng)位置,高倍零頻點(diǎn)的定位誤差要明顯小于第1個(gè)零頻點(diǎn)的定位誤差,并且選擇使用高倍零頻點(diǎn)進(jìn)行定位,在5.15km處零頻點(diǎn)2定位誤差為-20.693m,在9.656km處零頻點(diǎn)3定位誤差為16.670m,在11.769km處零頻點(diǎn)4定位誤差為-1.923m,測(cè)試結(jié)果表明優(yōu)化后的定位誤差能夠保持在±20m范圍內(nèi)。

      表1 不同零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的定位誤差

      同樣計(jì)算圖6中20組定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差,用于表明圖6中曲線總體分布的收斂特性,結(jié)果如表2所示。由表2可知,在同一振動(dòng)位置處,高倍零頻點(diǎn)定位的收斂特性要優(yōu)于第1個(gè)零頻點(diǎn),因此高倍零頻點(diǎn)具有更好的定位穩(wěn)定性。

      表2 不同零頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差

      3 結(jié)論

      本文介紹了直線結(jié)構(gòu)Sagnac分布式光纖傳感系統(tǒng)對(duì)外界振動(dòng)進(jìn)行定位的原理,并對(duì)分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)中的單點(diǎn)振動(dòng)定位問(wèn)題開(kāi)展多級(jí)零頻點(diǎn)優(yōu)化研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)頻域曲線中存在多個(gè)零頻點(diǎn)時(shí),高倍零頻點(diǎn)的平均定位誤差要比第1個(gè)零頻點(diǎn)的平均定位誤差小,同時(shí)高倍零頻點(diǎn)的定位穩(wěn)定性要優(yōu)于第1個(gè)零頻點(diǎn),并且具有更好的收斂特性。此外,利用多級(jí)零頻點(diǎn)優(yōu)化方法,振動(dòng)傳感系統(tǒng)可在總長(zhǎng)為11.769 km的傳感光纖上實(shí)現(xiàn)±20 m的定位誤差,從而基本滿足了各類(lèi)型長(zhǎng)距離振動(dòng)定位應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ν饨缯駝?dòng)進(jìn)行精確定位的需求。

      [1] 單亞鋒,馬艷娟,付華,等. 分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在煤礦火災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2014,27(5):704-708.

      [2] 毛江鴻,崔磊,何勇,等. 基于分布式光纖的鋼筋混凝土銹脹開(kāi)裂監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2014,27(8):1147-1153.

      [3] 何存富,阮力,馮歡,等. 基于3×3耦合器的環(huán)型Sagnac干涉儀管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 光電子·激光,2015(6):1125-1131.

      [4] 黃新銳,王廣禎,侍海峰,等. 分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)大傳感數(shù)據(jù)流時(shí)間周期壓縮與傳送技術(shù)[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2015,28(10):1442-1447.

      [5] 謝孔利. 基于φ-OTDR的分布式光纖傳感系統(tǒng)[D]. 北京:電子科技大學(xué),2008.

      [6] Liang S,Sheng X,Lou S,et al. Novel Lissajous Figure Based Location Method for Fiber-Optic Distributed Disturbance Sensor[J]. Optik,2015,126(23):4362-4366.

      [7] 許海燕,徐鍥,肖倩,等. 基于時(shí)延估計(jì)的分布式光纖傳感定位[J]. 光學(xué)學(xué)報(bào),2010(6):1603-1607.

      [8] Mohanan B,Shaija P J,Varghese S. Studies on Merged Sagnac-Michelson Interferometer for Detecting Phase Sensitive Events on Fiber Optic Cables[C]//2013 International Multi-Conference on Automation,Computing,Communication,Control and Compressed Sensing(iMac4s),IEEE,2013:84-89.

      [9] 杭利軍,何存富,吳斌. 基于Sagnac光纖干涉儀的管道泄漏檢測(cè)和定位技術(shù)[J]. 光學(xué)技術(shù),2007,33(5):651-653.

      [10] 杭利軍,何存富,吳斌. 一種新的直線型Sagnac光纖干涉儀管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)及其定位技術(shù)[J]. 中國(guó)激光,2007,34(6):820-824.

      [11] 韓玲娟,王強(qiáng),楊其華,等. 基于分布式光纖傳感的水下輸氣管道泄漏檢測(cè)與定位分析[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2015,28(7):1097-1102.

      [12] Wang H,Sun Q,Li X,et al. Multi-Point Location Algorithm for Distributed Optical Fiber Disturbances Detection System[C]//Asia Pacific Optical Sensors Conference 2013. International Society for Optics and Photonics,2013:892417-892417-4.

      [13] He W,Qizhen S,Xiaolei L,et al. Improved Location Algorithm for Multiple Intrusions in DISTRIBUTED SAGNAC FIBER SENSING SYStem.[J]. Optics Express,2014,22(7):7587-7597.

      [14] 許海燕. 分布式光纖振動(dòng)傳感器及其定位技術(shù)研究[D]. 上海:復(fù)旦大學(xué),2011.

      Study on Multiple Null Frequency Location of Distributed Optical Fiber Vibration Sensing System*

      WANG Yu1,WU Ruidong1,WANG Dong1,TAN Jinlong2,LIU Xin1,JIN Baoquan1*

      (1.Key Laboratory of Advanced Transducers and Intelligent Control Systems,Ministry of Education and Shanxi Province,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;2. Shanxi CBM(NG)Gathering and Transportation Co.,Ltd.,Taiyuan 030032,China)

      A novel optimization method of multiple null frequency is proposed,in order to reduce the locating error of linear Sagnac distributed optical fiber vibration sensing system. The traditional locating method is firstly introduced. By analyzing the phenomenon of multiple null frequency,the reasons for the increase of positioning error are explained. The optimization method of multiple null frequency is theoretically presented and experimentally verified. The experiment result shows that the locating error is within the range of ±20 m over a total fiber length of 11.769 km,which can meet the need of accurate vibration location.

      optical fiber sensing;Sagnac;vibration detection;null frequency

      王 宇(1986-),男,山西忻州人,講師,博士,研究方向?yàn)檎駝?dòng)檢測(cè)與光纖傳感技術(shù),wangyu@tyut.edu.cn;

      靳寶全(1972-),通訊作者,男,山西代縣人,教授,博士,研究方向?yàn)樾滦蛡鞲衅?jinbaoquan@tyut.edu.cn。

      項(xiàng)目來(lái)源:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51375327);山西省回國(guó)留學(xué)人員科研項(xiàng)目(2016-035);山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(MQ2014-09)

      2016-10-06 修改日期:2017-01-09

      TP212

      A

      1004-1699(2017)05-0655-05

      C:7230E

      10.3969/j.issn.1004-1699.2017.05.004

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