研究目标及创新点:
1、实现解调国产化及数据处理;
2、实现光纤测温国产化及解析;
3、实现光纤测压国产化及解析;
4、实现温度、压力数据湖及全生命周期动态响应;
总体要求
总体要求示意图
参数指标要求及偏离程度
基于光纤的温度解调仪其参数与测量原理、硬件和后续算法存在直接关系。
根据测量要求,项目使用基于布里源散射的光时域分析技术。
整体方案
传感光缆温度随油井变化而变化。
解调仪可以实时测量传感光纤温度变化从而实现油井温度的监控
再有后段网络传输给远程控制及指挥中心,可以实现油井温度的监控和报警
温度解调方案
激光器经耦合器后由半导体光放大器与电光调制器分别调制脉冲光与频移光;
扰偏器、检偏器以及光栅等主要作用为消除经过调制后的光路内的杂光;
脉冲光与频移光在传感光缆相遇,激发受激布里渊散射,由光电探测器接收,最终通过数据处理实现温度的解调
数据流传输方案
温度解调仪将传感光缆的温度实时获取,经以太网交换机送入数据分析服务器,在此处对油井的温度进行分析,判断油井的状态。并通过企业网络进行多客户端和监控平台的收发
创新之处
1、项目通过研究光纤中布里渊散射的形成机理,从而研究布里渊时域分析技术的物理机制,最终实现以布里渊频移为传感原理的温度测量技术。该方法由于具有较高的信噪比,从而可以在大范围温度变化下实现高精度的温度测量。
2、通过施密特电路实现窄脉冲电流的整形,从而对连续光施加调制,将连续光转换为窄脉冲激光。并且利用电光调制器实现探测光频率的移动。最终实现高空间分辨力的布里渊时域分析系统的搭建。
3、通过累加平均的信号处理方法,实现测量信号随机噪声的消除。最终提高系统信噪比,并搭配洛伦兹算法实现数据的拟合,从而实现系统在大温度测量环境下高精度的温度测量。
南京邮电大学物联网国家大学科技园大楼14层