主权项 |
一种天然气管道泄漏检测传感器组的抗相位衰落系统,其特征是它包括光源、光路系统和电路部分;在管道本体上每隔一定距离安装一个光纤传感器,相邻的多个光纤传感器构成一个光纤传感器组,各光纤传感器组共用一根发射光纤与光源连接,每个光纤传感器组使用一根回传光纤与光电探测器连接;光电探测器输出接包括泄漏信号识别电路和事件定位电路的信号采集与处理模块,信号采集与处理模块输出通过外部接口接微机;由光源发出激光,经传输光路实现分束后,部分光被传输到安装在管道壁上的光纤传感器组,光纤传感器组拾取沿管道传播的泄漏振动信号以及噪声后,再次经传输光路传回至系统的光电探测器,由信号采集与处理模块进行泄漏信号解调与识别分析,并对泄漏信号进行时延估计实现对泄漏点的定位;所述光源由光频可调的激光器和专用调制信号发生模块构成;调制信号发生模块通过D/A输出接激光器调制信号输入端;调制信号发生模块输出信号有频率调节、幅度调节和锯齿波/倒锯齿波选择输入;使用调制信号模块产生所需的锯齿波或倒锯齿波调制信号,通过调制信号发生模块中的D/A输出施加到激光器上,输出光频按照锯齿波或倒锯齿波规律变化的连续激光;调制信号发生模块的光源调制电路主要由运算放大器U7、DFB激光器U8、运算放大器U9和2个三极管Q4、Q5组成;U7的7端接VDC,U7的6端先接电阻R18,之后连接一并联电路后再接地,该并联电路包含两条支路,其中一条支路由二极管D8和电容C41串联形成,另一条支路由电容C38形成,U7的5端接电阻R19后接VDC,U7的5端同时再接二极管D4、D5、D6、D7的串联到地,U7的4端接地,U7的3端经电阻R17后接地,U7的2端连接U8的2端;U8的1、14端接地,U8的12端经电容C34接地,U8的5、11端接VDC,U8的4端接PDne,U8的6端接TEC+,U8的3端经扼流圈L3与电阻R20串联后接三极管Q4的集电极,同时U8的3端经扼流圈L3与电阻R21串联后接三极管Q5的集电极;U9的2端连接由电阻R22和电容C39形成的并联电路后连接U9的1端,同时由电阻R22和电容C39形成的并联电路还连接电阻R25,之后再连接到U9的6端,PDne接电阻R30再串联电阻R27后接U9的3端,同时,接PDne的电阻R30还连接由电阻R31、电阻R32、电容C43三者组成的并联电路,之后再接地,U9的5端经电阻R24接VREF,U9的7端经电阻R28与U9的8端经电阻R26共接电容C45到地;从电容C45的上端接出经二极管D11、D12至Q4的基极,同时基极接电容C44到地,同时经二极管D10与电阻R29串联也到地,Q4的基极接Q5的基极,而Q4、Q5的发射极接地;所述信号采集与处理模块包括信号调理单元、信号采集单元、处理单元、终端显示和外部接口;光电探测器输出依次串接信号调理单元、信号采集单元和处理单元,处理单元输出有终端显示和外部接口。 |