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dc.creatorDureck, Eduardo Henrique-
dc.date.accessioned2024-08-08T21:18:24Z-
dc.date.available2025-11-08-
dc.date.available2024-08-08T21:18:24Z-
dc.date.issued2024-05-09-
dc.identifier.citationDURECK, Eduardo Henrique. Aprimoramento de detecção acústica distribuída com os algoritmos de amostragem ilimitada e de diversidade de fase. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34373-
dc.description.abstractDistributed Acoustic Sensing (DAS) in optical fiber is an innovative technology that uses the phenomenon of light scattering to measure vibration over tens of kilometers. This capability transforms the optical fiber into a long, continuous sensor, allowing for a wide range of applications, from structural integrity monitoring to real-time analysis of flow behavior and conditions in pipelines. However, heterodyne DAS systems have limitations due to signal distortions under specific conditions such as backscattered light attenuation and phase unwrapping errors, significantly hindering data interpretation. This work presents signal processing techniques, based on Unlimited Sampling algorithm and Phase Diversity, with a special focus on optimizing algorithm parameters to enhance signal reconstruction. The detailed methodology of the research includes the experimental setup, emphasizing the use of a standard singlemode optical fiber and the use of a piezoelectric system to excite the fiber at different frequencies and strains. The experimental arrangement allows tests with good repeatability, aiding in the validation of the proposed algorithms. The algorithms composed of Phase Diversity and Unlimited Sampling unwrapping technique are compared with conventional methods like Itoh’s unwrapping, demonstrating a 20% improvement in accuracy and reliability. These methods prove to be promising in overcoming traditional limitations, especially in scenarios with high phase discontinuities, being crucial to mitigate the effects of distortions imposed on the signals. The results highlight the importance of this research in significantly improving the accuracy of heterodyne DAS systems, offering a solid foundation on which subsequent works can be built, aiming for further enhancements and broader applications in the field.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFinanciadora de Estudos e Projetos (FINEP)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.description.sponsorshipPetróleo Brasileiro (Petrobrás)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectDetectores ópticospt_BR
dc.subjectLuz - Espalhamentopt_BR
dc.subjectVibração - Mediçãopt_BR
dc.subjectProcessamento de sinaispt_BR
dc.subjectAlgorítmos - Desenvolvimentopt_BR
dc.subjectOptical detectorspt_BR
dc.subjectLight - Scatteringpt_BR
dc.subjectVibration - Measurementpt_BR
dc.subjectSignal processingpt_BR
dc.subjectAlgorithms - Developmentpt_BR
dc.titleAprimoramento de detecção acústica distribuída com os algoritmos de amostragem ilimitada e de diversidade de fasept_BR
dc.title.alternativeEnhancing distributed acoustic sensing with the unlimited sampling and phase diversity algorithmpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO Sensoriamento Acústico Distribuído (DAS) em fibra óptica é uma tecnologia inovadora que utiliza o fenômeno de espalhamento da luz para medir vibração ao longo de dezenas de quilômetros. Essa capacidade transforma a fibra óptica em um sensor longo e contínuo, permitindo uma vasta gama de aplicações, desde o monitoramento de integridade estrutural até a análise em tempo real do comportamento e condições de escoamento em tubulações. Todavia, os sistemas DAS heteródinos possuem limitações por sofrerem distorções de sinal sob condições específicas como, por exemplo, atenuação da luz retroespalhada e erros de desdobramento de fase, prejudicando significativamente a interpretação dos dados. Neste trabalho são apresentadas técnicas de processamento de sinais, a partir de algoritmo de Amostragem Ilimitada e Diversidade de Fase, com foco especial na otimização dos parâmetros do algoritmo para aprimorar a reconstrução do sinal. A metodologia detalhada da pesquisa inclui a configuração experimental, com ênfase no uso de uma fibra óptica monomodo padrão e na utilização de sistema piezoelétrico para excitar a fibra com diferentes frequências e deformações. O arranjo experimental possibilita testes com boa repetitividade, auxiliando na validação dos algoritmos propostos. Os algoritmos compostos de Diversidade de Fase e técnica de desdobramento de Amostragem Ilimitada são comparados com métodos convencionais como desdobramento de Itoh, demonstrando uma melhoria de 20% em precisão e confiabilidade. Esses métodos mostram-se promissores em superar as limitações tradicionais, especialmente em cenários com altas descontinuidades de fase, sendo cruciais para mitigar os efeitos de distorções impostos aos sinais. Os resultados destacam a importância desta pesquisa em melhorar significativamente a exatidão dos sistemas DAS heteródinos, oferecendo uma base sólida sobre a qual trabalhos subsequentes podem ser construídos, visando aprimoramentos adicionais e aplicações mais amplas no campo.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-5880-5598pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8304235290674740pt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Jean Carlos Cardozo da-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2310-9159pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9949032159595994pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Pipa, Daniel Rodrigues-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9398-332Xpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5604517186200940pt_BR
dc.contributor.referee1Triques, Adriana Lúcia Cerri-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3319-6348pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3277093043257181pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Jean Carlos Cardozo da-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-2310-9159pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9949032159595994pt_BR
dc.contributor.referee3Passarin, Thiago Alberto Rigo-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1001-5911pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1366903848418887pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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