分布式光纤传感中用于快速检测的软硬件设计

摘要：

针对目前分布式光纤传感系统检测速度慢的缺点,利用可编程逻辑器件(FPGA)芯片为核心设计能快速检测的数据采集系统,将1次全量程检测时间从30 s甚至几分钟缩至10 s以内,使得分布式光纤传感接近实时.分布式光纤传感技术是光纤传感中最有应用前景的技术之一,其最大的优点是能实现大范围超长距离检测.介绍布里渊和拉曼这两类分布式传感的传感原理以及其重复性、帧结构的传感数据特点.根据该特点设计基于FPGA内部的多个先入先出(FIFO)的超长环形队列进行数据缓冲和求均算法操作,对信号进行降噪处理,并设计基于USB2.0协议的CY7C68013A数据传输模块将数据传输到上位机显示和存储.结果表明,该设计解决了分布式光纤传感中因测量时间长,不能实时检测的问题,实现准实时检测,大大提高分布式光纤传感的性能,可应用于需要准实时监测和大量传感器的场合.

关键词：分布式光纤传感、数据采集、光纤布里渊效应、光纤拉曼效应

所属期刊栏目：47

分类号：O438.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目6130705;广东省引进创新团队计划资助项目201001D0104799318;中国博士后基金项目2013M 531866

在线出版日期：2015-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：18-22