Новый подход организации опроса распределенных «умных сенсоров» на базе оптической рефлектометрии частотной области разработали и исследовали его эффективность ученые лаборатории фотоники Пермского федерального исследовательского центра (ПФИЦ) УрО РАН, 11 марта сообщает пресс-служба центра.

При новой организации опроса датчиков для получения информации о воздействиях задействовано меньшее количество физических каналов (что позволило сократить число необходимых устройств), а конкретную информацию об интересующей величине извлекают из полученных данных с помощью специальной математической обработки.

Такой подход позволил за счет сокращения каналов уменьшить на треть себестоимость блока регистраторов — оптического рефлектометра, сохранив высокое (100 микрон) пространственное разрешение регистрации событий. Это позволит удешевить регистрацию температур, деформаций, концентраций газов и т. д. там, где это необходимо, а также продвинуть внедрение таких интеллектуальных систем, как «умное производство» и «умный город», работа которых требует такого оборудования.

Исследование выполнялось в рамках Государственного задания для лаборатории фотоники ПФИЦ УрО РАН. Руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории Максим Белокрылов рассказал о стоящей перед ними задаче:

«Главным в нашем исследовании было продемонстрировать возможность реконструкции сигнала без потери высокого разрешения, поскольку это важнейшее преимущество метода частотной рефлектометрии. В ближайшем будущем мы планируем сосредоточиться на точности регистрации воздействий».

О возможностях использованного метода реконструкции сигнала рассказал заведующий лабораторией фотоники, кандидат технических наук Юрий Константинов:

«Уже сейчас наш метод можно применить еще для одного важнейшего направления: исследования структуры фотонных интегральных схем. Мы можем недеструктивно изучать внутреннюю топологию, особенности технологического процесса и другие параметры, важные при производстве подобных чипов. В будущем это позволит сделать точнее и надежнее средства навигации, оптоэлектронные устройства, телекоммуникационные линии связи».

Результаты проведенного исследования были представлены в статье «Повышение производительности оптического рефлектометра в частотной области (OFDR) за счет эмпирического разложения по моде (EMD) и частотной фильтрации для интеллектуального измерения», опубликованной в журнале Sensors.