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分布式光纤声波振动传感系统原理与运用

时间:2022/4/21阅读:864
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  系统概述:光波为信息载体,以光纤为传输介质的新一代传感技术。具有抗电磁gan扰能力强、电绝缘性能好、监控距离远、传输速度快、承载信息量更大等优点,广泛用在舰艇反潜、海底监测网、通信卫星、DAO弹储备等军工事业和石油、天然气勘探、管道泄漏、煤矿开采、电力系统、建筑工程安全预警、大气监测、周界安防、环境检测等民用事业,具有很大的发展潜力。
 
  原理/工作原理:分布式光纤声波振动传感系统(又称分布式光纤声波振动检测系统)采用相干瑞利散射和光时域散射原理开发的一套实时、在线监测设备,在配合恰当的信号解调和信号识别算法的条件下,不需要供电的情况下能够提供长达50公里的安全预警监控。
 
  功能特点:
 
  1、不仅可以利用相位幅值大小来提供声音或振动事件强度信息,还利用线性定量测量值来实现对声音或振动事件相位和频率信息的获取;
 
  2、能够连续记录长距离光纤沿线的声波信号传递和声场空间分布;
 
  3、可探测应变可达亚纳应变,响应频带覆盖0-100khz声音;
 
  4、能够对光纤沿线探测到的数千个声信号进行并行、实时的去噪、定位、识别和分类处理;
 
  5、光纤分布式振动传感与声波传感相结合,复合判断,误报率低于2%;
 
  6、 分布式光纤声波振动传感系统能对管道附近开挖信号进行监测,可用于管道防机械开挖破坏、打孔盗油等事件预警;
 
  7、 可检测到原油和热力管道泄漏信号,进而判断泄漏程度,可实现原油和热力管道泄漏的定量分析。
 
  运用列举:
 
  1、供水管网测漏爆管检测及防开挖预警
 
  在智慧城市输配水过程中,智慧管网系统的漏损是全球性问题,漏损控制更是世界性难题。分布式光纤声波振动传感系统能够有效地对PCCP管道断丝进行检测,以及有可能发生爆管事件及防开挖的预警。同时,这套系统还将对水质和水量的监测融入平台数据收集处理中,进行统一的调度分析,帮助工作人员更好地掌握管网及水质的情况。
 
  2、周界入侵预警
 
  该领域运用就非常广泛了,特别是一些重要机构,比如机场、JIAN狱、港口、敏感设施基地等,也为石油/天然气管线、大长边境等超长距离周界入侵、重要军yong通信线路光缆监测报警提供一种先进可靠的技术支撑与解决方案。
 
  3、地震监测预报
 
  分布式光纤声波振动传感系统在地震监测预报领域的应用前景广泛,DAS可检测到光纤因地震波产生应变所造成的被拉伸或压缩信号,继而获得地震波信息。分布式光纤声波/振动传感系统,利用现有通信光缆进行地震监测和地下空间探测。DAS通过监测光纤中背向瑞利散射光的变化继而得到地震波信息。

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