分布式光纤声波主机(DAS)
分布式光纤振动传感主机(DAS),基于相位敏感光时域反射技术(Ф-OTDR), 利用光纤后向瑞利散射干涉效应实现声波信号连续分布式探测。具有定量分析声波振幅能力, 为地震监测、油气资源勘探、管道泄漏检测、周界入侵报警等领域提供长距离、高分辨率的分布式振动/声波传感能力。
DAS 主机设备
分布式光纤声波传感主机正面
系统应用场景
光纤传感部署与信号采集
技术原理
传感光纤
作为分布式传感介质,光纤材料自身存在微观尺度的密度不均匀性,光在其中传播时产生瑞利散射。
光信号解调设备
发射脉冲激光并接收后向散射光,通过干涉解调技术将光纤沿线的相位变化转化为可测量的电信号。
信号处理主机
对解调信号进行高速采集与数字信号处理,实现声波/振动事件的定位、识别与定量分析。
在 DAS 系统里,瑞利散射发挥着至关重要的作用。当外界声波或振动作用于光纤时,光纤会产生极其微小的应变, 这种应变会同时改变光纤的折射率与长度参数。Ф-OTDR 技术通过检测瑞利散射光的相位变化, 实现对光纤沿线每一微小段落的振动/声波信号的定量还原,从而构建完整的分布式声波传感链路。 该技术近年来在多个领域得到了广泛应用,具有成功的工程实践案例。
技术优势
抗干扰能力强
不受电磁和各种光线的干扰,适应复杂电磁环境下的长期稳定运行。
环境耐受
隐蔽性好,抗腐蚀能力强,适用于各种恶劣工况环境。
无源设计,本质安全
传感光纤无需供电,本质安全,适合易燃易爆等危险场所部署。
长距离动态监测
单根光纤即可实现数十公里连续分布式监测,覆盖范围远超传统传感器。
信息丰度
同时感知声波、振动、应变、温度等多种物理参量,信息维度丰富。
准确度高
可实现对振动事件波形的定量还原,具备声波振幅定量分析能力。
应用场景
地震监测
利用分布式声波传感实现大范围地震波实时监测,为地震预警提供密集观测数据。
油气资源勘探
替代传统检波器阵列,实现井下声波信号的连续分布式采集,提升勘探效率。
管道泄漏检测
对油气管道、供水管网进行连续声波监测,精准定位泄漏事件。
周界入侵报警
利用光纤围栏实现安防周界的全天候、无盲区振动入侵检测。
电缆局部放电报警
监测电力电缆局部放电产生的声波信号,实现电缆绝缘缺陷的早期预警。