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分布式光纖聲波振動傳感系統(tǒng)原理與運(yùn)用

時間:2022/4/21閱讀:858
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  系統(tǒng)概述:光波為信息載體,以光纖為傳輸介質(zhì)的新一代傳感技術(shù)。具有抗電磁gan擾能力強(qiáng)、電絕緣性能好、監(jiān)控距離遠(yuǎn)、傳輸速度快、承載信息量更大等優(yōu)點(diǎn),廣泛用在艦艇反潛、海底監(jiān)測網(wǎng)、通信衛(wèi)星、DAO彈儲備等軍工事業(yè)和石油、天然氣勘探、管道泄漏、煤礦開采、電力系統(tǒng)、建筑工程安全預(yù)警、大氣監(jiān)測、周界安防、環(huán)境檢測等民用事業(yè),具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 
  原理/工作原理:分布式光纖聲波振動傳感系統(tǒng)(又稱分布式光纖聲波振動檢測系統(tǒng))采用相干瑞利散射和光時域散射原理開發(fā)的一套實(shí)時、在線監(jiān)測設(shè)備,在配合恰當(dāng)?shù)男盘柦庹{(diào)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(dá)50公里的安全預(yù)警監(jiān)控。
 
  功能特點(diǎn):
 
  1、不僅可以利用相位幅值大小來提供聲音或振動事件強(qiáng)度信息,還利用線性定量測量值來實(shí)現(xiàn)對聲音或振動事件相位和頻率信息的獲??;
 
  2、能夠連續(xù)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(yīng)變可達(dá)亞納應(yīng)變,響應(yīng)頻帶覆蓋0-100khz聲音;
 
  4、能夠?qū)饫w沿線探測到的數(shù)千個聲信號進(jìn)行并行、實(shí)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(jié)合,復(fù)合判斷,誤報率低于2%;
 
  6、 分布式光纖聲波振動傳感系統(tǒng)能對管道附近開挖信號進(jìn)行監(jiān)測,可用于管道防機(jī)械開挖破壞、打孔盜油等事件預(yù)警;
 
  7、 可檢測到原油和熱力管道泄漏信號,進(jìn)而判斷泄漏程度,可實(shí)現(xiàn)原油和熱力管道泄漏的定量分析。
 
  運(yùn)用列舉:
 
  1、供水管網(wǎng)測漏爆管檢測及防開挖預(yù)警
 
  在智慧城市輸配水過程中,智慧管網(wǎng)系統(tǒng)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(tǒng)能夠有效地對PCCP管道斷絲進(jìn)行檢測,以及有可能發(fā)生爆管事件及防開挖的預(yù)警。同時,這套系統(tǒng)還將對水質(zhì)和水量的監(jiān)測融入平臺數(shù)據(jù)收集處理中,進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度分析,幫助工作人員更好地掌握管網(wǎng)及水質(zhì)的情況。
 
  2、周界入侵預(yù)警
 
  該領(lǐng)域運(yùn)用就非常廣泛了,特別是一些重要機(jī)構(gòu),比如機(jī)場、JIAN獄、港口、敏感設(shè)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(jiān)測報警提供一種先進(jìn)可靠的技術(shù)支撐與解決方案。
 
  3、地震監(jiān)測預(yù)報
 
  分布式光纖聲波振動傳感系統(tǒng)在地震監(jiān)測預(yù)報領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣泛,DAS可檢測到光纖因地震波產(chǎn)生應(yīng)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(tǒng),利用現(xiàn)有通信光纜進(jìn)行地震監(jiān)測和地下空間探測。DAS通過監(jiān)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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