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管道泄漏分布式光纤声波传感系统(DAS)工作原理
时间:2026-01-05   发布:杭州迈煌科技   阅读:114

分布式光纤声波传感系统(DAS)是一种利用光缆进行远距离实时声波信号检测的技术,甚至能够在恶劣环境下稳定运行。该系统的工作原理是每秒向光缆发送数千个短激光脉冲,其中一小部分光信号会在光纤内部被反射。这种光的反射现象称为瑞利后向散射(RayleighBackscatter)。利用光纤对声音(振动)敏感的特征,当外界振动作用于传感光纤时,由于弹光效应,光纤的折射率、长度将产生微小变化,导致光纤内传输信号的相位变化,从而使得光强发生变化。当管道发生泄漏(振动)导致相位发生变化时会使得该点的信号强度发生变化,通过检测振动前后信号的强度变化(差分信号),即可实现振动事件的探测。

     来自周围环境的振动对这种后向散射信号造成扰动,而DAS系统探测单元可以检测到这些变化。探测单元通过分析散射光的特征变化,记录下光纤的“指纹”特征,并持续重复这一过程。

     分布式光纤传感系统由激光器、光调制器、光放大器、相干接收以及数据采集和处理等部分构成。激光器产生的光经过调制,变成宽带扫频的光脉冲信号进入传感光纤,并以相干检测方式探测该光脉冲的背向瑞利散射光信号,经过数据处理,得到振动的位置和波形信息。

管道泄漏分布式光纤声波传感系统(DAS)工作原理结构图.jpg

     通过计算激光脉冲在光纤中传播并返回的时间,分布式光纤声波传感系统DAS能够精确定位散射事件的发生位置,并将其映射到光缆的具体位置。内置算法还能识别不同事件的样本库信号模式,并在检测到异常情况时自动触发报警。

    DAS系统能有效监测到光缆线路两侧大于等于 25 米范围内施工机械作业(在一般土壤情况下),能有效监测光缆线路两侧 2 米范围内人工开挖及手操机械作业。

    该分布式光纤传感系统采用光纤传感器技术,具有自动检测威胁事件和屏蔽非威胁事件的能力,各类报警事件应具有自学习及智慧分析功能,同时在可靠性、稳定性、抗干扰能力和通信能力等方面优势显著。


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