分布式光纖聲波傳感系統(tǒng)是一種基于分布式光纖傳感技術(shù)發(fā)展起來(lái)的測(cè)量系統(tǒng),。它是基于光信號(hào)在光纖傳播過(guò)程中產(chǎn)生的瑞利散射效應(yīng)、光時(shí)域反射技術(shù)（OTDR）原理,，集成了光學(xué),、電子學(xué)、機(jī)械和數(shù)字信號(hào)處理等多門(mén)學(xué)科的綜合性新型分布式光纖傳感技術(shù)系統(tǒng),。在此系統(tǒng)中,，光纖既是光信號(hào)傳輸煤質(zhì)，也是外界信息感知的器件,，因此可以對(duì)光纖沿線的外界聲波信息,、振動(dòng)信息進(jìn)行連續(xù)快速的測(cè)量,。

分布式光纖傳感器具有損耗低,、體積小、重量輕,、靈敏度高,、耐腐蝕性強(qiáng)、抗電磁干擾,、無(wú)需電源和成本低等多種優(yōu)點(diǎn),，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電學(xué)傳感器在監(jiān)測(cè)范圍和系統(tǒng)可靠性等方面的不足，在短短幾十年時(shí)間內(nèi)得到飛速發(fā)展,。人們利用各種光纖傳感器已經(jīng)順利實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度,、濃度、壓力,、振動(dòng),、位移和折射率等變化量的測(cè)量,。迄今為止，各種類(lèi)型的光纖傳感器已被廣泛應(yīng)用于周界安防,、航空航天,、管道監(jiān)測(cè)、電力工程和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,。其中,，實(shí)用價(jià)值最高的當(dāng)屬分布式光纖傳感系統(tǒng)。

用于變電站溫度監(jiān)測(cè)的光纖測(cè)溫系統(tǒng),，通過(guò)采用基于拉曼散射測(cè)溫技術(shù)的分布式光纖溫度測(cè)試,，在一根光纖上即可準(zhǔn)確及時(shí)地定位溫度異常點(diǎn)；同時(shí)系統(tǒng)設(shè)有多級(jí)定溫報(bào)警值和溫升速率報(bào)警,，實(shí)時(shí)顯示溫度分布曲線,，在火災(zāi)發(fā)生前做到早期預(yù)警，解決了現(xiàn)有測(cè)溫系統(tǒng)僅能被動(dòng)地設(shè)置一個(gè)溫度閾值容易出現(xiàn)誤判,，且不能準(zhǔn)確定位事故點(diǎn)位置的問(wèn)題,。用基于拉曼散射測(cè)溫技術(shù)的分布式光纖溫度測(cè)試，在一根光纖上即可準(zhǔn)確及時(shí)地定位溫度異常點(diǎn),；同時(shí)系統(tǒng)設(shè)有多級(jí)定溫報(bào)警值和溫升速率報(bào)警,，實(shí)時(shí)顯示溫度分布曲線，在火災(zāi)發(fā)生前做到早期預(yù)警,，大大降低變電站的火災(zāi)發(fā)生概率,。

目前油氣管道是石油天然氣工程中的重要組成部分，由于腐蝕,、焊縫缺陷,、外界震動(dòng)甚至偷盜破壞等原因引起的管道泄漏、防腐層破壞和法蘭,、螺紋扣及填料函等管道連接部位的泄漏和腐蝕變得愈加嚴(yán)重,。管道發(fā)生泄漏不光會(huì)導(dǎo)致其輸送受阻，更會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,，甚至引發(fā)爆炸火災(zāi)等事故,，需要耗費(fèi)大量人力物力進(jìn)行監(jiān)測(cè)、維護(hù),、治理,。所以對(duì)管道泄漏的提前預(yù)防、及時(shí)預(yù)警和定位有著非常重要的實(shí)際意義,。

同時(shí),，油氣在運(yùn)輸過(guò)程中需要進(jìn)行加溫以促進(jìn)流動(dòng)，加溫裝置將石油加熱至一定溫度然后在管道內(nèi)運(yùn)輸,。然而,，過(guò)度的加溫會(huì)造成資源浪費(fèi),，增加油氣運(yùn)輸成本，如何合理設(shè)置加溫,，對(duì)油氣工程的能耗控制有重要意義,。石油在管道內(nèi)溫度會(huì)降低，形成隨運(yùn)輸距離遞減的溫度梯度,，該溫度的實(shí)時(shí),、分布式監(jiān)測(cè)數(shù)值，能夠作為加溫反饋控制的重要依據(jù),，對(duì)于合理溫度控制,、降低運(yùn)輸能耗有重要作用。一種油氣管道綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，在油氣管道內(nèi)部設(shè)置有光纜,，光纜連接光纖監(jiān)測(cè)主機(jī)，光纜實(shí)時(shí)感應(yīng)油氣管道的振動(dòng)信號(hào),，并傳輸給光纖監(jiān)測(cè)主機(jī)以探測(cè)油氣管道在不同位置的泄漏狀態(tài),。其中，振動(dòng)信號(hào)主要可反應(yīng)外界的外界振動(dòng)甚至偷盜破壞的情況,。

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)是用于實(shí)時(shí)測(cè)量溫度空間分布的技術(shù),，可廣泛應(yīng)用于煤礦、隧道,、大型建筑,、輸電線纜、電纜橋架等溫度檢測(cè)和火災(zāi)預(yù)警,。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)主要運(yùn)用光纖內(nèi)的自發(fā)拉曼散射原理來(lái)測(cè)溫,，用光時(shí)域反射原理來(lái)定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)的實(shí)施測(cè)量的溫度傳感系統(tǒng),。

目前經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得社會(huì)對(duì)水油氣等能源資源的需求急劇增長(zhǎng),，管道運(yùn)輸由于高效、經(jīng)濟(jì),、可適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)而成為重要的水,、油,、氣能源運(yùn)輸方式,。輸水管道一旦遭到惡意挖掘、打孔或者地質(zhì)災(zāi)害所致管道破裂損壞等入侵事件,，將會(huì)被破壞甚至導(dǎo)致環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失,。為了維護(hù)管道沿線安全，防止人為破壞或環(huán)境破壞,，需要對(duì)水管管道工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),，并對(duì)具有威脅性的入侵事件進(jìn)行及時(shí),、準(zhǔn)確地預(yù)先報(bào)警。因此,，管道安全監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)維護(hù)管道運(yùn)輸具有重要作用,，且具有社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

基于相位敏感光時(shí)域反射原理(Φ-OTDR)的分布式光纖傳感系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、檢測(cè)距離長(zhǎng),、可同時(shí)對(duì)多個(gè)擾動(dòng)進(jìn)行定位、分辨率高,、定位精度準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),，應(yīng)用在供水管道泄漏監(jiān)測(cè)上可以實(shí)時(shí)檢測(cè)和定位泄露位置，且對(duì)管道不會(huì)產(chǎn)生任何破壞或影響其正常運(yùn)行,。分布式光纖聲傳感(distributed acoustic sensing,DAS)基于Φ-OTDR技術(shù),，通過(guò)檢測(cè)傳感光纖中背向瑞利散射光的相位信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式聲音或振動(dòng)等信號(hào)的檢測(cè)，不僅可以利用相位,、幅值大小提供聲音或振動(dòng)事件強(qiáng)度信息,，還利用線性定量測(cè)量值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音時(shí)間相位和頻率信息的獲取。