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分布式光纖聲波振動傳感系統原理與運用

時間:2022/4/21閱讀:869
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  系統概述:光波為信息載體,以光纖為傳輸介質的新一代傳感技術。具有抗電磁gan擾能力強、電絕緣性能好、監控距離遠、傳輸速度快、承載信息量更大等優點,廣泛用在艦艇反潛、海底監測網、通信衛星、DAO彈儲備等軍工事業和石油、天然氣勘探、管道泄漏、煤礦開采、電力系統、建筑工程安全預警、大氣監測、周界安防、環境檢測等民用事業,具有很大的發展潛力。
 
  原理/工作原理:分布式光纖聲波振動傳感系統(又稱分布式光纖聲波振動檢測系統)采用相干瑞利散射和光時域散射原理開發的一套實時、在線監測設備,在配合恰當的信號解調和信號識別算法的條件下,不需要供電的情況下能夠提供長達50公里的安全預警監控。
 
  功能特點:
 
  1、不僅可以利用相位幅值大小來提供聲音或振動事件強度信息,還利用線性定量測量值來實現對聲音或振動事件相位和頻率信息的獲取;
 
  2、能夠連續記錄長距離光纖沿線的聲波信號傳遞和聲場空間分布;
 
  3、可探測應變可達亞納應變,響應頻帶覆蓋0-100khz聲音;
 
  4、能夠對光纖沿線探測到的數千個聲信號進行并行、實時的去噪、定位、識別和分類處理;
 
  5、光纖分布式振動傳感與聲波傳感相結合,復合判斷,誤報率低于2%;
 
  6、 分布式光纖聲波振動傳感系統能對管道附近開挖信號進行監測,可用于管道防機械開挖破壞、打孔盜油等事件預警;
 
  7、 可檢測到原油和熱力管道泄漏信號,進而判斷泄漏程度,可實現原油和熱力管道泄漏的定量分析。
 
  運用列舉:
 
  1、供水管網測漏爆管檢測及防開挖預警
 
  在智慧城市輸配水過程中,智慧管網系統的漏損是全球性問題,漏損控制更是世界性難題。分布式光纖聲波振動傳感系統能夠有效地對PCCP管道斷絲進行檢測,以及有可能發生爆管事件及防開挖的預警。同時,這套系統還將對水質和水量的監測融入平臺數據收集處理中,進行統一的調度分析,幫助工作人員更好地掌握管網及水質的情況。
 
  2、周界入侵預警
 
  該領域運用就非常廣泛了,特別是一些重要機構,比如機場、JIAN獄、港口、敏感設施基地等,也為石油/天然氣管線、大長邊境等超長距離周界入侵、重要軍yong通信線路光纜監測報警提供一種先進可靠的技術支撐與解決方案。
 
  3、地震監測預報
 
  分布式光纖聲波振動傳感系統在地震監測預報領域的應用前景廣泛,DAS可檢測到光纖因地震波產生應變所造成的被拉伸或壓縮信號,繼而獲得地震波信息。分布式光纖聲波/振動傳感系統,利用現有通信光纜進行地震監測和地下空間探測。DAS通過監測光纖中背向瑞利散射光的變化繼而得到地震波信息。

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