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分布式光纤传技术是将光纤同时作为传输和传感介质的一种传感技术,能对待测参量进行远程实时监测。基于分布式光纤传感的周界安防系统是新一代安防系统,与传统机电类安防系统相比,具有灵敏度高、体积小、重量轻、抗电磁辐射能力强等优点,可应用于多种恶劣环境。普通分布式光纤安防系统,例如基于M-Z、Sagnac等干涉型光纤传感系统,通常只能实现单点检测。为实现多入侵点的同时检测和定位,本文开展了基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的多功能光纤安防系统研究。作为一种新型安防检测系统,其不仅具备多点入侵同时检测和定位能力,而且具有隐蔽性好,定位精确,适宜长距离大范围监测等优点,在安防领域有着广阔的应用前景。本文对基于Φ-OTDR的多功能光纤安防系统的实用化技术进行研究,主要工作分以下几方面:(1)分别讲述了基于OTDR和基于干涉仪原理的分布式光纤传感技术的研究现状,并比较了两种传感技术的差异;深入分析了结合OTDR和干涉原理的Φ-OTDR系统所具有的独特优势和发展前景。(2)介绍了光纤中的光散射现象,分析了Φ-OTDR系统的检测和定位原理,结合光纤后向散射离散模型和蒙特卡罗方法对系统进行了理论分析和仿真模拟。(3)研究了激光器线宽、累加平均次数、脉冲宽度以及入侵信号对系统性能的影响。首先,发现了噪声随累加平均次数增加而呈现出先快后慢的衰减趋势,信噪比随脉冲宽度的增大而先增后减的规律。然后,研究得出信噪比和定位精度随入侵信号相位呈周期性的变化规律,以及入侵信号频率对系统漏报率的影响。最后,针对系统中存在的一些缺陷提出了初步的解决方案并进行了实验研究。(4)搭建了一套多功能光纤安防系统,研究了系统中各器件的参数和选型要求,进行了多点入侵检测实验。实验中将温度补偿光纤光栅引入到该系统,并采用了多种软件滤波技术。在15km的光纤上实现了4个扰动点的同时检测和定位,达到了8m的空间分辨率,15dB的信噪比和2m的定位精度,是迄今为止国际已知报道中最多的扰动同时定位点数。最后提出了一种实用化多功能结构健康和边界安防光纤检测系统,并进行了初步的实验研究。(5)提出了一种适用于多功能光纤分布式安防监测系统的新型数据处理和信号解调方案,在LabVIEW平台下开发了实现该解调方案的Φ-OTDR监测软件。