分布式光纖振動監測系統原理

當光(guang)纖線路由于振動(dong)、沖(chong)擊、入(ru)侵或者聲(sheng)波等發(fa)(fa)生(sheng)擾動(dong)時，相(xiang)應位置處光(guang)纖的(de)(de)折(zhe)射率及長度(du)將(jiang)會發(fa)(fa)生(sheng)動(dong)態(tai)變化，導致該位置處瑞(rui)利散(san)射光(guang)的(de)(de)干(gan)涉譜發(fa)(fa)生(sheng)相(xiang)應變化，通(tong)過對瑞(rui)利散(san)射光(guang)干(gan)涉譜的(de)(de)幅度(du)及相(xiang)位信(xin)息進行(xing)解調，即可獲(huo)得振動(dong)擾動(dong)的(de)(de)全部信(xin)息。

分布式光纖振動傳感系統特點

單通道監(jian)測(ce)(ce)距離可以(yi)(yi)達(da)到(dao)20公里以(yi)(yi)上(shang)，振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)監(jian)測(ce)(ce)頻(pin)(pin)率(lv)范圍可實(shi)現1kHz以(yi)(yi)上(shang)，空間定位精(jing)度(du)可以(yi)(yi)達(da)到(dao)米以(yi)(yi)內。分布式光(guang)纖(xian)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)監(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)基于分布式光(guang)纖(xian)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)傳感技(ji)術，監(jian)測(ce)(ce)光(guang)纜及(ji)管(guan)(guan)(guan)線沿線近域(yu)的所有振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)擾動(dong)(dong)，對事件(jian)定位、定性、現場音頻(pin)(pin)還原(yuan)。當光(guang)纜管(guan)(guan)(guan)線周域(yu)或內部出現機(ji)械施工、人(ren)(ren)工動(dong)(dong)作、自(zi)然事件(jian)等(deng)擾動(dong)(dong)時(shi)，事件(jian)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)信(xin)號即(ji)被系(xi)統(tong)采集并分析，實(shi)時(shi)判定擾動(dong)(dong)發(fa)(fa)生的位置、類型(xing)，并采集還原(yuan)事件(jian)現場的音頻(pin)(pin)。系(xi)統(tong)自(zi)動(dong)(dong)識(shi)別并分級(ji)，篩除(chu)非破壞性事件(jian)，在監(jian)控終端以(yi)(yi)豐富的信(xin)息(xi)顯示相應的告警事件(jian)，同(tong)時(shi)發(fa)(fa)送到(dao)管(guan)(guan)(guan)理人(ren)(ren)員(yuan)手機(ji)。管(guan)(guan)(guan)理人(ren)(ren)員(yuan)實(shi)時(shi)掌握線路上(shang)發(fa)(fa)生的事件(jian)。

分布式光(guang)纖(xian)振(zhen)動監(jian)測系統硬件設(she)備(bei)由主機(ji)與(yu)(yu)遠端(duan)單元(yuan)兩部分構成(cheng)(cheng)，主機(ji)完成(cheng)(cheng)光(guang)的(de)發(fa)送與(yu)(yu)接(jie)收(shou)、信號分析處(chu)理、告警(jing)信息管(guan)理發(fa)送、系統運行管(guan)理等(deng)工作，一般(ban)安裝在(zai)設(she)備(bei)機(ji)房(fang)，接(jie)入(ru)監(jian)測管(guan)線光(guang)纜的(de)一端(duan)；遠端(duan)單元(yuan)為無源模(mo)塊。主要完成(cheng)(cheng)環形光(guang)路的(de)構成(cheng)(cheng)，可靈(ling)活安裝，接(jie)入(ru)監(jian)測管(guan)線光(guang)纜的(de)另一端(duan)。

分(fen)布式光纖振動監(jian)測系統(tong)可根據實(shi)際管線(xian)網絡采(cai)取組網方式布設(she)，形(xing)(xing)成以主(zhu)機為(wei)中(zhong)心的分(fen)遠端、分(fen)主(zhu)機結構，靈活組建星型、樹形(xing)(xing)、環形(xing)(xing)結構。

軟件系統(tong)(tong)可實現對多(duo)地多(duo)條線路進行集中(zhong)遠程監測管(guan)理。開放的(de)通(tong)信接口方式(shi)，允許建(jian)立(li)方便的(de)監控方式(shi)。在(zai)管(guan)理終(zhong)端(duan)的(de)監控界面中(zhong)，展示線路告(gao)警事件的(de)時(shi)間、位(wei)置、類別(bie)、地理圖、事件。系統(tong)(tong)具備(bei)智能(neng)化(hua)模式(shi)識別(bie)功(gong)能(neng)，可自動完善(shan)數據(ju)庫。長期數據(ju)存儲、查詢(xun)便捷。事件信息如時(shi)間、位(wei)置、類型、現場聲音等(deng)完整再現。

分布式光纖振動監測系統的技術優勢

光纜線路入侵預警

由于系統采集的是(shi)原始光而不是(shi)散射光，所(suo)以(yi)采集的振動信息豐富，可(ke)(ke)(ke)(ke)實現(xian)模式識(shi)別(bie)。系統通過模式識(shi)別(bie)可(ke)(ke)(ke)(ke)自(zi)動分別(bie)事件類型，將誤警(jing)率控(kong)制在(zai)極(ji)低量級(ji)。同時，可(ke)(ke)(ke)(ke)實現(xian)聲音(yin)監聽，現(xian)場音(yin)頻還原度高。輔以(yi)人工判斷可(ke)(ke)(ke)(ke)確認事件本(ben)質，進一步提高報警(jing)準確度。

光纜線路狀況報告

當(dang)發(fa)生漸進式損(sun)壞管線的事件時，如地質坍塌、樹枝碰纜、架空纜脫(tuo)鉤等，系統告警(jing)(jing)并定位(wei)定性，在斷纜事件早前期預警(jing)(jing)。

完善光纜線路資料

系統的無(wu)損定位功(gong)能，可(ke)準(zhun)確標定光纜(lan)實(shi)際長度與實(shi)際地(di)理(li)位置的對應(ying)關(guan)系，完善(shan)光纜(lan)線路資料。

輔助通信線路查修

當線路出現斷纜、劣變等情況(kuang)時，快速準確定位(wei)斷纜、劣變點的(de)位(wei)置，縮短搶修(xiu)時間，減少工作(zuo)量。通過歷(li)史記錄分析事件原因。

 

分布式光(guang)(guang)纖(xian)振(zhen)動(dong)(dong)監測(ce)系統基于(yu)光(guang)(guang)纖(xian)振(zhen)動(dong)(dong)傳感(gan)技(ji)術，可以高(gao)精度地感(gan)知光(guang)(guang)纜(lan)(lan)管(guan)線(xian)周域和(he)內部的(de)所有振(zhen)動(dong)(dong)事件，為光(guang)(guang)纜(lan)(lan)線(xian)路(lu)維護提供可靠(kao)高(gao)效的(de)技(ji)術手段，不僅大幅降(jiang)低(di)巡線(xian)人工(gong)工(gong)作量，降(jiang)低(di)線(xian)路(lu)故障(zhang)率，而且使現(xian)在龐大的(de)光(guang)(guang)纜(lan)(lan)網絡成(cheng)為高(gao)靈敏度的(de)巨(ju)大傳感(gan)網，可拓(tuo)展監測(ce)地質、道路(lu)、水、氣(qi)、電等領域，應用前景(jing)非常廣泛(fan)。