基于TS-DFT的温度和应变快速监测系统

摘要

架空输电线路的温度和应变实时监测对于安全稳定的电力传输具有重要意义,而传统的电类传感器难以适用于超长距离传输和严峻的自然环境(例如雷击、高温和覆冰等)。光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,FBG)作为一种典型的无源光学传感器具有抗电磁干扰、可准分布式测量和多维复用等特点。为了解决电类传感器不适用的问题,提出了一种可用于输电线路实时监测的快速FBG温度和应变传感方法。该方法以脉冲光纤激光器为光源,利用时域拉伸色散傅里叶变换(time-domain stretch dispersive fourier transform,TS-DFT)技术将FBG的波长偏移映射至时域,实现实时解调的同时极大地提升了传感速率。实验测得温度和应变的时域灵敏度分别为12.92 ps/℃和0.64 ps/με,传感系统的检测速率达到了42.2 MHz。所提出的传感方案有望为超长距离架空输电线路故障检测提供支持。

关键词

电缆 / 光纤布拉格光栅 / 时域拉伸色散傅里叶变换 / 监测