分布式傳感技術(shù)可以在光纖電纜的整個長度上進行連續(xù),，實時的測量,。與依賴于在預(yù)定點測量的離散傳感器的傳統(tǒng)傳感器不同,，分布式傳感不依賴于制造的傳感器而是利用光纖,。光纖是傳感元件,，在光路中沒有任何附加的傳感器,。

詢問器根據(jù)雷達式過程操作：它向光纖發(fā)送一系列脈沖,，并記錄自然發(fā)生的散射信號隨時間的返回,。在此過程中,，分布式傳感器測量沿光纖的所有點。

由于光纖是傳感器,，它也是一種經(jīng)濟有效的方法,，即使在最惡劣和最不尋常的環(huán)境中也可輕松部署。

分布式傳感通常用于獲取溫度,，應(yīng)變和聲學(xué)數(shù)據(jù),。

光纖 – 傳感元件
光纖由與人發(fā)一樣薄的純玻璃（二氧化硅）制成。它由兩部分組成：內(nèi)芯和外包層,。包層是由較低折射率玻璃制成的玻璃層,，以保持芯內(nèi)光的引導(dǎo)。兩個部件均由單層或多層主聚合物涂層封裝,，以保護和易于處理,。

根據(jù)通信應(yīng)用標準，有兩種主要類型的光纖,。這些是用于長途通信的單模,，以及用于短距離通信的多模。多模光纖具有比單模光纖（8-10微米）更大的芯（45至50微米）,，允許更多的光模式傳播,。

如果我們包括標準丙烯酸酯涂層的厚度,，則光纖的典型直徑為125微米，增加到250微米,。多模光纖通常用于溫度傳感,，而單模光纖主要用于分布式聲學(xué)傳感或應(yīng)變傳感。

雖然溫度和聲學(xué)傳感器可以與單?；蚨嗄９饫w一起使用,，但是當它與多模一起使用時，溫度系統(tǒng)的性能會得到優(yōu)化,。聲學(xué)傳感器的性能通過單模光纖進行優(yōu)化,。

光纖電纜可以包含許多光纖，這些光纖可以是單一類型或兩者的組合,。電纜結(jié)構(gòu)取決于安裝,，操作和應(yīng)用條件。

分布式溫度傳感（DTS）如何工作,？
DTS的基本原理是基于拉曼的溫度測量與光時域反射計（OTDR）相結(jié)合,。短光脈沖射入光纖。向前傳播的光從沿光纖的所有點產(chǎn)生兩個不同波長的拉曼反向散射光,。拉曼反向散射光的波長與前向傳播光的波長不同,，并且被稱為“斯托克斯”和“反斯托克斯”。

監(jiān)測斯托克斯和反斯托克斯光的振幅,，并通過了解光纖內(nèi)部的傳播速度來確定反向散射光的空間定位,。斯托克斯光的振幅非常弱地依賴于溫度，而反斯托克斯光的振幅強烈依賴于溫度,。利用斯托克斯振幅和反斯托克斯探測光的比率計算光纖內(nèi)的溫度分布,。

典型系統(tǒng)的特征在于空間和溫度分辨率?？臻g分辨率是傳感器測量沿光纖的溫度階躍變化的最小距離,。溫度分辨率是區(qū)分絕對溫度的精度的度量。溫度分辨率取決于測量時間和發(fā)射脈沖重復(fù)率,。激光脈沖能量和持續(xù)時間在測量最大長度上得到精確控制和優(yōu)化,，以在可接受的精度限制內(nèi)提供最佳的溫度分辨率性能。隨著采樣時間的增加,，溫度分辨率得到改善,，分辨溫度變得更加準確。

DTS樣品的使用壽命相當高,，能夠以12.5 cm的間隔記錄數(shù)據(jù),，溫度分辨率低至0.01°C。溫度分辨率,，空間分辨率,，測量時間和光纖之間存在性能折衷長度,。空間分辨率和平均時間是用戶在ULTIMA DTS軟件中定義的,，并且可以根據(jù)需要由操作員改變,。

如何在智能分布式聲學(xué)傳感器,，（IDAS?）工作,？
iDAS技術(shù)測量沿著光纖數(shù)千米的所有點的聲信號，就好像它是一串麥克風一樣,。

智能分布式聲學(xué)傳感器通過向光纖中注入激光脈沖來工作,。當這個光脈沖沿著光路傳播時，光纖內(nèi)的相互作用導(dǎo)致被稱為反向散射的光反射,，這是由光纖內(nèi)的微小應(yīng)變事件決定的,，而這些應(yīng)變事件又是由局部聲能引起的。這種反向散射的光沿著光纖向上傳播到iDAS,，在那里進行采樣,。激光脈沖的時間同步允許反向散射事件準確地映射到光纖距離。

一旦光脈沖傳播到光纖的末端并且任何反射已經(jīng)傳回到詢問器,，光纖就可以被認為是“暗”并且可以引入隨后的激光脈沖而沒有干擾的風險,。對于每個激光脈沖，沿著長度的每個點采樣整個光纖距離,，通常每1米采樣一次,。結(jié)果是沿著光纖的整個長度連續(xù)聲學(xué)采樣，沒有串擾,，頻率范圍從毫赫茲到超過100kHz,，動態(tài)范圍超過120dB。

iDAS與其他分布式聲學(xué)傳感器有何不同,？
iDAS是一款真正的聲學(xué)傳感器,，因為它可以忠實地再現(xiàn)聲音的相位，頻率和幅度,。這種能力對于許多應(yīng)用中使用的先進處理技術(shù)至關(guān)重要,，并且目前市場上幾種DAS系統(tǒng)并不常見，這些系統(tǒng)可能無法提供高級處理所需的幅度穩(wěn)定性或相位精度,。

iDAS的一個關(guān)鍵區(qū)別特征是能夠在單模光纖和多模光纖上同樣良好地執(zhí)行測量,，這使得能夠?qū)DAS改裝為現(xiàn)有的多模光纖安裝或利用DTS多模光纜執(zhí)行全面的iDAS服務(wù)。

分布式傳感系統(tǒng)用于哪些地方,？
已經(jīng)為石油和天然氣工業(yè)開發(fā)了分布式傳感系統(tǒng),，以幫助油藏工程師優(yōu)化油井壽命。如今,，他們發(fā)現(xiàn)了各種各樣的應(yīng)用,，如過程容器,，儲罐和管道系統(tǒng)中的完整性監(jiān)控工具，為操作員提供工具來安排維護程序并最大限度地延長使用壽命,。

分布式光纖監(jiān)控可在大表面,，長距離和傳統(tǒng)點感應(yīng)不適用或成本效益的位置提供高空間和時間分布。