分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)原理

當(dāng)光纖線路由于振動(dòng),、沖擊、入侵或者聲波等發(fā)生擾動(dòng)時(shí),，相應(yīng)位置處光纖的折射率及長度將會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,，導(dǎo)致該位置處瑞利散射光的干涉譜發(fā)生相應(yīng)變化,，通過對瑞利散射光干涉譜的幅度及相位信息進(jìn)行解調(diào)，即可獲得振動(dòng)擾動(dòng)的全部信息,。

分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)特點(diǎn)

單通道監(jiān)測距離可以達(dá)到20公里以上,，振動(dòng)監(jiān)測頻率范圍可實(shí)現(xiàn)1kHz以上，空間定位精度可以達(dá)到米以內(nèi),。分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù),，監(jiān)測光纜及管線沿線近域的所有振動(dòng)擾動(dòng)，對事件定位,、定性,、現(xiàn)場音頻還原,。當(dāng)光纜管線周域或內(nèi)部出現(xiàn)機(jī)械施工、人工動(dòng)作,、自然事件等擾動(dòng)時(shí),，事件振動(dòng)信號即被系統(tǒng)采集并分析，實(shí)時(shí)判定擾動(dòng)發(fā)生的位置,、類型,，并采集還原事件現(xiàn)場的音頻。系統(tǒng)自動(dòng)識別并分級,，篩除非破壞性事件,，在監(jiān)控終端以豐富的信息顯示相應(yīng)的告警事件，同時(shí)發(fā)送到管理人員手機(jī),。管理人員實(shí)時(shí)掌握線路上發(fā)生的事件,。

分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)備由主機(jī)與遠(yuǎn)端單元兩部分構(gòu)成，主機(jī)完成光的發(fā)送與接收,、信號分析處理,、告警信息管理發(fā)送、系統(tǒng)運(yùn)行管理等工作,，一般安裝在設(shè)備機(jī)房,，接入監(jiān)測管線光纜的一端；遠(yuǎn)端單元為無源模塊,。主要完成環(huán)形光路的構(gòu)成,，可靈活安裝，接入監(jiān)測管線光纜的另一端,。

分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際管線網(wǎng)絡(luò)采取組網(wǎng)方式布設(shè),，形成以主機(jī)為中心的分遠(yuǎn)端、分主機(jī)結(jié)構(gòu),，靈活組建星型,、樹形、環(huán)形結(jié)構(gòu),。

軟件系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對多地多條線路進(jìn)行集中遠(yuǎn)程監(jiān)測管理,。開放的通信接口方式，允許建立方便的監(jiān)控方式,。在管理終端的監(jiān)控界面中,，展示線路告警事件的時(shí)間、位置,、類別,、地理圖、事件,。系統(tǒng)具備智能化模式識別功能,，可自動(dòng)完善數(shù)據(jù)庫,。長期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢便捷,。事件信息如時(shí)間,、位置、類型,、現(xiàn)場聲音等完整再現(xiàn),。

分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

光纜線路入侵預(yù)警

由于系統(tǒng)采集的是原始光而不是散射光，所以采集的振動(dòng)信息豐富,，可實(shí)現(xiàn)模式識別。系統(tǒng)通過模式識別可自動(dòng)分別事件類型,，將誤警率控制在極低量級,。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)聲音監(jiān)聽,，現(xiàn)場音頻還原度高,。輔以人工判斷可確認(rèn)事件本質(zhì)，進(jìn)一步提高報(bào)警準(zhǔn)確度,。

光纜線路狀況報(bào)告

當(dāng)發(fā)生漸進(jìn)式損壞管線的事件時(shí),，如地質(zhì)坍塌、樹枝碰纜,、架空纜脫鉤等,，系統(tǒng)告警并定位定性，在斷纜事件早前期預(yù)警,。

完善光纜線路資料

系統(tǒng)的無損定位功能,，可準(zhǔn)確標(biāo)定光纜實(shí)際長度與實(shí)際地理位置的對應(yīng)關(guān)系，完善光纜線路資料,。

輔助通信線路查修

當(dāng)線路出現(xiàn)斷纜,、劣變等情況時(shí)，快速準(zhǔn)確定位斷纜,、劣變點(diǎn)的位置,，縮短搶修時(shí)間，減少工作量,。通過歷史記錄分析事件原因,。

 

分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于光纖振動(dòng)傳感技術(shù)，可以高精度地感知光纜管線周域和內(nèi)部的所有振動(dòng)事件,，為光纜線路維護(hù)提供可靠高效的技術(shù)手段,，不僅大幅降低巡線人工工作量，降低線路故障率,，而且使現(xiàn)在龐大的光纜網(wǎng)絡(luò)成為高靈敏度的巨大傳感網(wǎng),，可拓展監(jiān)測地質(zhì),、道路、水,、氣,、電等領(lǐng)域，應(yīng)用前景非常廣泛,。