用于地震预报的基于光纤传感技术的新一代感知系统.ppt

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申请单位：

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航天科技九院北京航天时代光电科技有限公司航天科技九院北京航天时代光电科技有限公司航天科技九院北京航天时代光电科技有限公司航天科技九院北京航天时代光电科技有限公司3.3.3.3.技术指标技术指标技术指标技术指标报告内容报告内容4.4.4.4.研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析5.5.5.5.研究内容和关键技术研究内容和关键技术研究内容和关键技术研究内容和关键技术33、技术指标、技术指标3技术指标技术指标3.13.1地应力技术指标分析地应力技术指标分析传统电传感器易受电磁干扰，点式测量，无法组网。

传统电传感器易受电磁干扰，点式测量，无法组网。

参数地震前兆技术指标光纤传感器技术指标应变范围动态1003000010000应变测量精度100103技术指标技术指标3.23.2地磁技术指标分析地磁技术指标分析参数地震前兆技术指标光纤传感器技术指标地磁场范围105nT105nT地磁场精度0.1nT0.01nT传统磁通门传感器易受电磁干扰，而且工作过程中传统磁通门传感器易受电磁干扰，而且工作过程中性能漂移，不能现场校正。

性能漂移，不能现场校正。

3技术指标技术指标3.43.4地下水水位技术指标分析地下水水位技术指标分析参数地震前兆技术指标光纤传感器技术指标水位动态范围0.110m015m水位测量精度10mm5mm传统上，主要利用人工观测、记录水井的水位变传统上，主要利用人工观测、记录水井的水位变化。

人工巡检容易导致漏报或检测不及时情况发生。

化。

人工巡检容易导致漏报或检测不及时情况发生。

3技术指标技术指标3.53.5气体技术指标分析气体技术指标分析参数地震前兆技术指标光纤传感器技术指标气体动态范围101000ppm010000ppm气体测量精度10ppm1ppm传统上，利用卫星遥感可以进行红外成像的方法间传统上，利用卫星遥感可以进行红外成像的方法间接观测，受如气候等多种因素干扰，易产生误报。

接观测，受如气候等多种因素干扰，易产生误报。

3技术指标技术指标3.63.6声音技术指标分析声音技术指标分析参数地震前兆技术指标光纤传感器技术指标地声频率范围55000Hz55000Hz地声声压灵敏度1000uPa100uPa传统上，使用的压电陶瓷检波器灵敏度低，易受电传统上，使用的压电陶瓷检波器灵敏度低，易受电磁干扰，产生误报。

磁干扰，产生误报。

44、研究方案和可行性分析、研究方案和可行性分析4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.14.1系统总体方案系统总体方案利用天地信息一体化地震监测网络中卫星、平流层飞利用天地信息一体化地震监测网络中卫星、平流层飞艇和无人机等对地震前兆现象进行遥感、遥测的宏观艇和无人机等对地震前兆现象进行遥感、遥测的宏观监测作用和布设在育震区的光纤传感网络的对地震前监测作用和布设在育震区的光纤传感网络的对地震前兆现象进行精确的原位测量的微观监测作用，在相互兆现象进行精确的原位测量的微观监测作用，在相互补充下完成对地震的预报。

补充下完成对地震的预报。

因此，天地信息一体化地因此，天地信息一体化地震监测网络有效实现地震震监测网络有效实现地震前兆信息的快速、实时、前兆信息的快速、实时、在线采集和分析的智能监在线采集和分析的智能监测网络。

测网络。

4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.14.1系统总体方案系统总体方案基于光纤传感技术的天地信息一体化地震监测预基于光纤传感技术的天地信息一体化地震监测预警网络系统示意图警网络系统示意图光纤传感器光纤传感器传感网络传感网络遥感遥测平台遥感遥测平台综合信息处理综合信息处理地面测量基站地面测量基站4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案

（1）

（1）光纤地磁传感器光纤地磁传感器4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案（22）分布式光纤温度传感器）分布式光纤温度传感器4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案（33）光纤光栅温度）光纤光栅温度/应变应变/位移传感器位移传感器4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案（44）光纤液位传感器）光纤液位传感器4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案（55）光纤气体传感器）光纤气体传感器4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.24.2光纤传感器技术方案光纤传感器技术方案（66）光纤地声传感器（检波器）光纤地声传感器（检波器）光源光源探测器探测器信号检测处理信号检测处理光纤光纤耦合器耦合器信号臂信号臂参考臂参考臂频率调制频率调制4研究方案和可行性分析研究方案和可行性分析4.34.3现场布设的初步方案现场布设的初步方案（11）传输光纤：

铠装光缆）传输光纤：

铠装光缆（22）传感器安装：

）传感器安装：

安装基底安装基底安装方式安装方式安装点数安装点数55、研究内容和关键技术、研究内容和关键技术5研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.15.1光纤地磁传感技术光纤地磁传感技术高精度干涉相位测量技术高精度干涉相位测量技术高质量圆偏振光的产生技术高质量圆偏振光的产生技术圆偏振光的偏振保持技术圆偏振光的偏振保持技术光纤铺设工艺技术光纤铺设工艺技术1234测量、标定和补偿技术测量、标定和补偿技术55研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.25.2分布式光纤温度传感技术分布式光纤温度传感技术远距离分布式光纤温度传感技术远距离分布式光纤温度传感技术微弱光脉冲信号检测技术微弱光脉冲信号检测技术纳秒脉冲激光光源驱动技术纳秒脉冲激光光源驱动技术数字信号采集和处理技术数字信号采集和处理技术1234温度参考补偿技术温度参考补偿技术55研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.35.3光纤光栅应变光纤光栅应变/温度传感技术温度传感技术高灵敏度光纤光栅传感器敏感头技术高灵敏度光纤光栅传感器敏感头技术高精度光纤光栅传感信号解调技术高精度光纤光栅传感信号解调技术光纤光栅测试标定技术光纤光栅测试标定技术光纤光栅传感器可靠性技术光纤光栅传感器可靠性技术12345研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.45.4光纤气体传感技术光纤气体传感技术小型化气体吸收单元结构设计与加工技术小型化气体吸收单元结构设计与加工技术光电信号检测与处理技术光电信号检测与处理技术气体的标定与校准技术气体的标定与校准技术1235研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.55.5光纤液位传感技术光纤液位传感技术光纤液位敏感探头技术光纤液位敏感探头技术光码盘编码解码技术光码盘编码解码技术光纤液位传感器标校技术光纤液位传感器标校技术1235研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.65.6光纤地声传感技术光纤地声传感技术光纤检波器敏感单元结构技术光纤检波器敏感单元结构技术调制解调技术调制解调技术光路结构及稳定性技术光路结构及稳定性技术工艺技术工艺技术12345研究内容和关键技术研究内容和关键技术5.75.7系统构建、数据采集和管理技术系统构建、数据采集和管理技术数据采集、传输、处理等系统级技术。

数据采集、传输、处理等系统级技术。