长距离分布式光纤振动传感系统关键技术研究的任务书.docx

长距离分布式光纤振动传感系统关键技术研究的任务书
任务书：
一、背景
光纤振动传感技术是一种在光纤中通过测量弯曲和拉伸等物理量变化，来检测光纤周围环境的变化的技术。光纤传感器具有较高的灵敏度和稳定性、免受电磁干扰等优点，在土木工程、防灾减灾、军事安全等方面应用广泛。长距离分布式光纤振动传感系统可以有效提高对管廊、铁路、隧道等大型设施的安全监测能力，为保障社会公共安全提供了强有力的技术支持。
二、研究内容
1.光纤传感器技术研究
针对长距离分布式光纤振动传感系统需要传感器能够覆盖较大范围，且具有高灵敏度的特点，需要开展光纤传感器相关技术研究。在单根光纤上实现同时多点检测、光纤传感器信号的放大和处理等技术方面的研究，以及低损耗的光纤环境保护技术方案的研究。
2.光学测量与信号处理研究
光学测量是长距离分布式光纤振动传感系统中的核心技术，需要开展该技术的相关研究。包括分布式光纤传感系统的回波光信号收集、光信号处理技术研究等方面的研究，以及利用软件定义网络技术对分布式光纤振动传感器数据的快速处理和分析。
3.系统设计与实现
基于上述技术研究的基础之上，需要对长距离分布式光纤振动传感系统进行系统设计和实现方案研究。包括传感器布置方案、光纤传输技术、信号处理算法及软硬件系统的开发等方面的研究。
三、研究目标
1.研究出高灵敏、高分辨率的光纤传感器技术，能够覆盖数千米范围内的管廊、铁路、隧道等大型设施，实现对设施周边环境的实时、准确、全方位监测。
2.研究出高精度的光学测量与信号处理技术，能够快速、准确地分析由分布式光纤传感器检测到的振动信号。
3.设计开发出长距离分布式光纤振动传感系统的软硬件系统，实现对设施周边环境的实时监测和分析。
四、研究意义
长距离分布式光纤振动传感系统具有广泛的应用前景，可以应用于地下管线和铁路、隧道等大型设施的实时监测和预警，有助于提高设施的安全性和运行效率，避免事故的发生，保障社会公共安全和国家安全。
五、研究进度
第一年：开展光纤传感器技术研究，包括单根光纤多点检测技术、光纤传感信号放大和处理技术、光纤环境保护技术研究等方面的研究。
第二年：开展光学测量与信号处理研究，包括分布式光纤传感系统的回波光信号收集、光信号处理技术研究等方面的研究，以及利用软件定义网络技术对分布式光纤振动传感器数据的快速处理和分析。
第三年：进行长距离分布式光纤振动传感系统的系统设计和实现方案研究，包括传感器布置方案、光纤传输技术、信号处理算法及软硬件系统的开发等方面的研究。
六、研究团队和预算
本研究由数名专业技术人员组成研究团队，预算为800万元。研究团队包括光纤传感器专家、信号处理专家、软件定义网络专家、系统设计开发专家，以及项目管理专家等，团队成员应具备相关专业技术、丰富的工程实践经验和团队协作能力。