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声音传感监测系统

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-12-04 09:50:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王京涛 | 2023-12-04 09:50:42

通过马赫泽德干涉与相位敏感光时域反射混合结构进行光纤声音检测,其特征在于,包括:窄线宽激光器(1)、光调制器(2)、光纤放大器(3)、第一滤波器(4)、第一光环行器(5)、第一光纤耦合器(6)、第二光纤耦合器(7)、传感光纤(8)、参考光纤(9)、第三光纤耦合器(10)、波分复用器(11)、第二滤波器(12)、第一光电探测器(13)、第一数据采集装置(14)、第一信号处理装置(15)、光纤尾端快速衰减结构(16)、第三滤波器(17)、第二光电探测器(18)、第二数据采集装置(19)、第二信号处理装置(20)、显示装置(21)和混沌激光器(22);其中,所述混沌激光器(22)由半导体激光器(23)、偏振控制器(24)、第二光环形器(25)、第四光纤耦合器(26)、可调光衰减器(27)和光隔离器(28)组成,用于发出混沌光;所述窄线宽激光器(1)发出中心波长1550nm的高度相干的连续光信号,其输出端连接到第一光调制器(2),以将连续光信号调制成脉冲信号;所述第一光调制器(2)的输出端连接到光纤放大器(3)的输入端,将脉冲光信号放大。

分布式光纤声音传感及定位系统,通过马赫泽德干涉与相位敏感光时域反射混合结构进行光纤声音检测,通过将MZI干涉型光纤声传感系统和φ-OTDR光纤振动定位系统结合在一起,同时实现外界声信号的还原及定位;与现有的分布式光纤测振技术相比,成本低、可靠性高,实时监测能力强,监测距离长、分辨率高,并可以同时实现振动声信号的还原及定位,在长距离的天然气、石油管道等安全检测中具有巨大的应用潜力。此外,在本装置MZI光路中使用的混沌光源具有光谱较宽、携带信息多、自相关性好、低自相关噪声的优点,可以抑制光路中的散射噪声,提高信噪比,从而提高装置的响应灵敏度。

在煤矿运输皮带机上,通过对运煤皮带机的声音监测(或热成像检测,出现故障滚动会变成滑动,摩擦生热),对托辊进行实时运行状态进行分析,判断托辊是否发生异常。通过监测,判断钢架是否有严重损坏变形、螺丝松动等异常,可用于有瓦斯及煤尘的煤矿井下环境中。

陕西航泰电气股份有限公司成立于2002年04月03日,注册地位于陕西省西安市国家民用航天产业基地航创路1123号启航ICB园区6号楼,法定代表人为杜磊。经营范围包括一般项目:矿山机械制造;矿山机械销售;文化、办公用设备制造;电子专用设备制造;五金产品批发;金属材料制造;建筑材料销售;智能无人飞行器制造;人工智能应用软件开发;信息系统集成服务;软件开发;数据处理和存储支持服务;计算机系统服务;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;网络设备制造;通讯设备销售;电子产品销售;智能控制系统集成;货物进出口;智能机器人销售;物联网设备制造;金属加工机械制造。(除依法须经批准的项目外,凭营业执照依法自主开展经营活动)许可项目:建设工程施工;建筑智能化工程施工。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动,具体经营项目以审批结果为准)陕西航泰电气股份有限公司对外投资2家公司,具有2处分支机构。预算金额双方协商

所述第二滤波器(12)的输出端连接到第一光电探测器(13)的输入端,探测中心波长为1310nm的干涉光信号;所述第一光电探测器(13)的输出端通过连接到第一数据采集装置(14)的输入端;所述第一数据采集装置(14)的输出端连接到第一信号处理装置(15)的输入端,对采集到的数据进行相关运算;所述第一信号处理装置(15)的输出端连接到显示装置(21)的输入端,同时由显示装置(21)实时还原探测到的声信号。

所述参考光纤(9)连接到第三光纤耦合器(10)的输入端b;传感光信号和参考光信号在第三耦合器(10)发生干涉;所述第三光纤耦合器(10)的输出端连接到中心波长分别为1310nm和1550nm的波分复用器(11);所述波分复用器(11)的输出端a输出中心波长为1310nm的光信号,连接到中心波长为1310nm的第二滤波器(12)的输入端;所述波分复用器(11)的输出端b输出中心波长为1550nm的光信号,连接到光纤尾端快速衰减结构(16),减少中心波长为1550nm的后向瑞利散射光的能量损耗.