本发明专利技术公开了一种基于分布式光纤的核爆试验综合参数探测装置，包括：设计“四芯”光钢复合光缆；根据核爆环境将复合光缆埋于地底，并且从辐射半径为起点以螺旋线的形式向外盘旋布置；采集经过光缆返回的光信号，并且转化为电信号；处理得到的含有振动、温度、辐射的电信号；经过软件分析得出核爆能量波动区域的振动、温度、辐射信息，并得到可视化结果。本发明专利技术能够充分利用分布式光纤传感的优势，实现长距离、广范围、高实时性的核爆参数的采集，更加精确的反映核爆能量波动区域的环境状态。确的反映核爆能量波动区域的环境状态。确的反映核爆能量波动区域的环境状态。
【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式光纤的核爆试验综合参数探测装置
[0001]本专利技术属于核爆探测
，涉及使用分布式光纤对核爆参数进行相关探测。
技术介绍
[0002]进行核爆探测能力建设的过程中，通常使用点式传感器来测量温度、振动、辐射等参数。然而，这些传感器通常只能在特定的位置测量数据，而无法提供全面的监测。此外，这些传感器的数量有限，需要在多个位置安装许多传感器，以便提供足够的监测范围。
[0003]分布式传感光纤技术可以帮助解决这个问题。它利用一根长光纤作为传感器，将光纤在核爆区域内布置，使得整个光纤布置面都成为一个传感器。当光纤受到外部刺激时，它会改变反射光的强度和相位，这些变化可以通过光纤传输到接收端，从而测量各种参数。
[0004]分布式传感光纤技术具有很高的空间分辨率和时间分辨率，可以提供全面的核爆监测。同时，它还具有易于安装和维护、高精度、抗干扰能力强等优点。因此，利用分布式传感光纤技术对核爆的温度、振动、辐射等信息进行推测是一项非常有前途的技术，可以为核爆的安全运行提供更好的保障。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种利于分布式光纤传感技术的核爆探测装置，本方法可以利用分布式光纤灵敏度高，传输损耗小，响应快，可监测信息丰富等优点，对核爆能量波动区域内的振动、温度、辐射进行实时监测。
[0006]本专利技术采用了一种基于分布式光纤的核爆试验综合参数探测装置，该装置包括：温度探测模块、振动探测模块、辐射探测模块、数据采集模块、软件分析模块；
[0007]所述温度探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测温光纤、光学探测模块；
[0008]振动探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测振光纤、光学探测模块；
[0009]辐射探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测辐射光纤、光学探测模块；
[0010]温度探测模块/振动探测模块/辐射探测模块中都是：光源模块发出激光后，激光依次经过光学调制模块、信号放大模块、测温光纤/测振光纤/测辐射光纤、光学探测模块；光电探测模块将光信号转化为电信号传输给数据采集模块，数据采集模块将采集信号传给软件分析模块，软件分析模块计算出对应光纤位置处的温度、振动、辐射；
[0011]所述测温光纤、测振光纤、测辐射光纤、钢缆、隔热层一起组成光缆，所述测温光纤和测振光纤外壁覆盖一层隔辐射层；所述光缆中心为钢缆，测温光纤、测振光纤、测辐射光纤分别布置于钢缆的周围，再采用隔热层包围测温光纤、测振光纤、测辐射光纤和钢缆；
[0012]核爆的能量波动区域由内到外依次为：火球半径区域、轰爆半径区域、辐射半径区域、冲击波第一区域、热辐射半径区域、冲击波第二区域；所述光缆以辐射半径区域为起点，
采用螺旋式向外延伸的布线方式埋在土壤下。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0014]1.可靠性高：可以在核爆的恶劣环境下进行长期稳定的测量；
[0015]2.测量参数多：可以测量振动、温度、辐射信息；
[0016]3.实时性高：可以对温度、振动、辐射进行实时的监控和分析；
[0017]4.灵敏性高：对于监测到微小的核爆参数变化，测量的误差比传统的参数监测方式小；
[0018]5.空间分辨率高：能够实现对监测区域内微小的空间变化进行高精度的测量。
[0019]6.覆盖范围广：在整个检测区域内布置光缆，可以实现全方位的高精度检测
[0020]7.安全性高:可以在核爆的影响范围外远距离的监测核爆的相关参数，对人的危害小，安全系数高。
附图说明
[0021]图1是核爆能量波动区域分布图；
[0022]图2是“四芯”光钢复合光缆的截面图；
[0023]图3是“四芯”光钢复合光缆的布线图；
[0024]图4是基于分布式光纤的核爆参数探测方法的流程示意图；
[0025]图5是基于分布式光纤的核爆参数探测装置。
具体实施方式
[0026]以下结合说明书附图对专利技术的技术方案进行详细说明。
[0027]核爆的能量波动区域包括火球半径、轰爆半径、辐射半径、冲击波第一区域、热辐射半径、冲击波第二区域。核爆中心部分为火球半径，这个区域内由核爆产生高温几乎可以让所有东西气化，由中心向外第二圈的轰爆半径区域内，核爆产生的巨大能量可以摧毁一切建筑物。以核爆中心区域向外，能量波动逐渐减小，采取核爆中心向外的第三圈，辐射半径为起点，将光缆以螺旋式向外延伸的布线方式埋在土壤下一定深度处。将光缆终端连接到放置在核爆能量波动区域外的观测点的分布式光纤监测装置，形成实时的监测系统，实时监测核爆的温度、振动、辐射信息。
[0028]所述的光缆为“四芯”光钢复合光缆，由三个经过封装处理的光纤和金属线芯组成，光纤分别负责核爆振动、温度、辐射的测量，钢芯可以承受核爆产生的振动，此复合光缆可以提高核爆监测线路的可靠性。根据测量不同数据对应的光纤特性、测量原理的差异进行相应的封装处理，包括隔热、隔辐射处理。对测温光纤和测振光纤外包覆一层防辐射材料，使得光纤可以才核爆产生的高辐射外部环境下准确的检测核爆相关的振动和温度信息，在“四芯”外包覆隔热材料，保证测温光纤在可承受的工作温度内进行核爆数据的监测，避免测振光纤受到温度的影响导致检测不准确。
[0029]所述的光缆布线方式，埋在土壤下一定深度处，从而实现隔绝部分温度和辐射的作用，并且能有效的防止冲击波导致的光纤弯折、位置移动等，使得光缆在恶劣的环境内有效的完成信号采集任务；以螺旋线形式布置，可以扩大检测范围，便于对区域内不同点位的实时参数进行对比，全方位的监测不同地理环境以及不同区域的核爆产生的能量波动的特
性。在布置光缆的过程中，可以根据需要调整光纤的间距和覆盖范围，以实现不同的监测要求。同时，也需要注意布置过程中的光纤弯曲和拉伸，以避免对光纤性能的影响。
[0030]本专利技术还提供一种基于分布式光纤的核爆参数探测装置系统，包括分布式光纤测温系统、分布式光纤测振系统、分布式光纤测辐射系统。
[0031]所述的三个系统的组成包括光源模块、信号放大模块、光学调制模块、光电探测模块、数据采集模块、分析软件模块。
[0032]所述的光源模块，用于产生激光光源，通过光纤传输到核爆区域，再通过光纤返回到检测器进行信号检测。
[0033]所述的信号放大模块，用于对传输链路中的信号光进行功率补偿，补偿光信号在长距离传输过程中的损耗。
[0034]所述的光学调制模块，用于调制光信号，通过改变光信号的幅度、相位和频率来实现光信号的调制，使其能够被反射到光学探测模块上。
[0035]所述的光电探测模块，用于将光辐射信号转变为电信号，其工作原理是基于光辐射与物质的相互作用所产生的光电效应。
[0036]所述的数据采集模块，用于采集经过光电探测模块处理后得到的电信号。
[0037]所述的分析软本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤的核爆试验综合参数探测装置，该装置包括：温度探测模块、振动探测模块、辐射探测模块、数据采集模块、软件分析模块；所述温度探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测温光纤、光学探测模块；振动探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测振光纤、光学探测模块；辐射探测模块包括：光源模块、光学调制模块、信号放大模块、测辐射光纤、光学探测模块；温度探测模块/振动探测模块/辐射探测模块中都是：光源模块发出激光后，激光依次经过光学调制模块、信号放大模块、测温光纤/测振光纤/测辐射光纤、光学探测模块；光电探测模块将光信号转化为...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐樟春，周雄峰，廖龙伟，谷正阳，詹贤达，李子谦，
申请(专利权)人：成都电科智讯科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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