طراحی و ساخت حسگر فیبر نوری توزیع شده مبتنی بر روش تحلیل فاز و نتایج تست‌های میدانی

پایش ایمنی محیط‌ها و اماکن حساس به منظور کاهش خسارات وارده در هنگام بروز حوادث طبیعی و غیرطبیعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. حسگر‌های مورد استفاده در گذشته به دلیل نقاط ضعف متعدد همچون فاصله سنجش کوتاه، هزینه بالا، عدم تعیین محل وقوع حادثه و ... ، خواسته‌های موجود را برآورده نکرده و نیاز به سامانه‌ای جهت پایش سراسری احساس می‌شود. از سوی دیگر حسگر فیبر نوری توزیعی به دلیل مزایای برجسته‌ همچون سرعت بالا، مصونیت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی، تعیین محل دقیق وقوع رویداد، برد بلند و هزینه تعمیر و نگهداری پایین، توجهات بسیاری را به خود جلب کرده است. در این تحقیق یک سامانه حسگر فیبر نوری توزیعی به طول 2 کیلومتر، مبتنی بر روش تحلیل فاز پراکندگی رایلی بازتابی جهت پایش عبور و مرور انسان در محدوده فیبر طراحی و پیاده‌سازی شده است. در نهایت دو هدف متمایز شامل انسان و موتور ویبره با فرکانس 80 هرتز، به ترتیب از فاصله 1200 و 1000 متری از ابتدای فیبر با snr برابر 39 و 27 دسی‌بل شناسایی شدند.

Design and fabrication of Distributed fiber optic sensor based on phase analysis method and field test results

Monitoring the security of sensitive environments is of particular importance due to the reduction of damage during natural and unnatural events. Last generation sensors do not meet the existing requirements due to various weaknesses such as short measurement distance, high cost, failure to determine the location of the event, etc., and the need for extensive monitoring systems. On the other hand, distributed fiber optic sensors have attracted attention due to outstanding advantages such as high speed, immunity to electromagnetic interference, accurate location of the event, long range and low maintenance costs. In this paper, a 2 km long distributed fiber optic sensor system is designed and implemented based on the reflection Rayleigh scatter phase analysis method to monitor human passage in the fiber range. Finally, two distinct targets, including a human and a 80 Hz vibrating motor, were identified from a distance of 1200 and 1000 m from the beginning of the fiber with an SNR of 39 and 27 dB, respectively.