振动分布测定装置及方法与流程

技术特征：
1.一种测定传感光纤的动态应变的装置，其特征在于，具备：光回路部，反复向所述传感光纤供给频率扫描光，接收来自所述传感光纤的后向散射光，对作为所述频率扫描光的一部分的本地光和所述后向散射光进行合波；以及受光/解析部，从所述本地光和所述后向散射光生成差频信号，对所述差频信号执行傅里叶变换，求出后向散射光波形，在所述后向散射光波形的任意的频谱解析区间中执行傅里叶变换来求出光频谱，基于通过参考测定得到的频谱与根据针对所述频率扫描光的一次扫描的所述后向散射光得到的频谱之间的频谱移位量，求出与所述频谱解析区间对应的所述传感光纤的区间中的所述动态应变的应变量，所述频谱解析区间的长度被设定为比起因于所述动态应变而由频率调制产生的所述频谱解析区间的距离偏差量n
d
长。2.根据权利要求1所述的测定传感光纤的动态应变的装置，其特征在于，将t作为所述频率扫描光的测定时间，ν
offset
作为因振动而产生的频率调制量，通过n
d
＝t
·
ν
offset
求出所述距离偏差量。3.根据权利要求1所述的测定传感光纤的动态应变的装置，其特征在于，所述动态应变是传感光纤区间中的应变量的时间变化，根据反复供给的所述频率扫描光的每次扫描的所述应变量来得到。4.根据权利要求1所述的测定传感光纤的动态应变的装置，其特征在于，所述参考测定基于在所述传感光纤不存在动态应变的状态下的频谱。5.一种测定传感光纤的动态应变的方法，其特征在于，具备以下步骤：反复向所述传感光纤供给频率扫描光；接收来自所述传感光纤的后向散射光；对作为所述频率扫描光的一部分的本地光和所述后向散射光进行合波，生成差频信号；对所述差频信号执行傅里叶变换，求出后向散射光波形；在所述后向散射光波形的任意的频谱解析区间中执行傅里叶变换来求出光频谱；以及基于通过参考测定得到的频谱与根据针对所述频率扫描光的一次扫描的所述后向散射光得到的频谱之间的频谱移位量，求出与所述频谱解析区间对应的所述传感光纤的区间中的所述动态应变的应变量，所述频谱解析区间的长度被设定为比起因于所述动态应变而由频率调制产生的所述频谱解析区间的距离偏差量n
d
长。6.根据权利要求5所述的测定传感光纤的动态应变的方法，其特征在于，将t作为所述频率扫描光的测定时间，将ν
offset
作为因振动而产生的频率调制量，通过n
d
＝t
·
ν
offset
求出所述距离偏差量，所述动态应变是传感光纤区间中的应变量的时间变化，根据反复供给的所述频率扫描光的每次扫描的所述应变量来得到。7.一种测定动态应变的装置，其特征在于，具备：光回路部，反复向传感光纤供给频率扫描光，接收来自所述传感光纤的后向散射光，对作为所述频率扫描光的一部分的本地光和所述后向散射光进行合波；以及受光/解析部，从所述本地光和所述后向散射光生成差频信号，根据所述差频信号求出后向散射光波形，在所述后向散射光波形的任意的频谱解析区间中求出光频谱，求出与所
述频谱解析区间对应的所述传感光纤的区间中的所述动态应变的应变量，针对起因于成为测定对象的所述动态应变的、所假定的距离偏差量n
d
，所述频谱解析区间的长度n被设定为，如果进行了参考测定的频谱与所述光频谱的相关测定，则相关峰值超过噪声电平的概率为接近1的期望的值以上。8.根据权利要求7所述的测定动态应变的装置，其特征在于，所述概率通过n
d
－n坐标空间来表示，该n
d
－n坐标空间示出基于参考测定和试行测定而获取的、所述相关峰值超过噪声电平的概率，所述长度n位于该坐标空间中的给出所述期望的值的区域。9.一种测定动态应变的方法，其特征在于，具备以下步骤：反复向传感光纤供给频率扫描光；接收来自所述传感光纤的后向散射光；对作为所述频率扫描光的一部分的本地光和所述后向散射光进行合波，生成差频信号；根据所述差频信号求出后向散射光波形；在所述后向散射光波形的任意的频谱解析区间中求出光频谱；以及求出与所述频谱解析区间对应的所述传感光纤的区间中的所述动态应变的应变量，针对起因于成为测定对象的所述动态应变的、所假定的距离偏差量n
d
，所述频谱解析区间的长度n被设定为，如果进行了参考测定的频谱与所述光频谱的相关测定，则相关峰值超过噪声电平的概率为接近1的期望的值以上。10.根据权利要求9所述的测定动态应变的方法，其特征在于，所述概率通过n
d
－n坐标空间来表示，该n
d
－n坐标空间示出基于参考测定和试行测定而获取的、所述相关峰值超过噪声电平的概率，所述长度n从该坐标空间中的给出所述期望的值的区域选出。

技术总结
本公开提供一种不使用对距离波动进行补偿的数字信号处理而准确地测定传感光纤的指定位置的振动的装置。简化了数字信号处理，该数字信号处理对起因于作为测定对象的振动的、由差频信号的频率偏移引起的测定距离的波动进行校正。在本公开中，不使用对距离波动进行补偿的数字信号处理而准确地测定传感光纤的指定位置的振动。将后向散射光的电场E(τ


技术研发人员：冈本达也 饭田大辅 押田博之
受保护的技术使用者：日本电信电话株式会社
技术研发日：2020.02.13
技术公布日：2022/3/25