分布式光纤传感系统

分布式光纤传感具有传感距离长、耐腐蚀和抗电磁干扰等优点,是一种重要的温度和振动监测手段,能够实时监测光缆沿线的第三方破坏行为。

分布式光纤传感技术优势
  • ‌连续分布式监测,光纤沿线每一点均可作为独立传感单元,避免传统单点传感器的空间盲区;
  • 实时动态响应‌,可对温度、振动信号进行秒级响应,实现隐患的即时预警;
  • 适应恶劣监测环境,光纤本质防电磁干扰‌、防水、防火、防爆、耐腐蚀;
  • 传感器为光纤材质,耐化学腐蚀、耐潮湿、耐盐碱;
  • 多物理量同步监测‌,同一光纤可同步检测温度和振动物理量,实现多维数据关联分析。

分布式光纤传感主要用来进行温度、振动、应变、位移、加速度等物理量的监测。按照监测原理的不同可以分为相位调制型传感器、波长调制型传感器和基于背向散射原理的传感器。本系统采用的分布式光纤传感技术主要基于背向拉曼散射和瑞利散射原理,拉曼散射对温度变化敏感,通过分析反斯托克斯和斯托克斯光的强度比可实现温度监测;瑞利散射对机械振动敏感,通过分析散射光的相位变化可实现振动监测。系统创新性地实现了瑞利(振动)和拉曼(温度)多机理同步监测,解决了传统单机理传感的局限性。

由于光纤本身的诸多优点:如工作频带宽、动态范围大、适合于遥测遥控、长距离低损耗、易弯曲、体积小、重量轻、成本低、防水、防火、防爆、耐腐蚀、本质绝缘、抗电磁干扰、抗辐射性能好、对被测环境影响小等等。这使光纤传感技术能够应用到传统传感方法极难或不能测量的场合,特别是航空航天、航海、石油化工、电力工业、核工业、医疗器械、科学研究等技术领域。

分布式光纤传感技术除了具有光纤传感器的优点外,还有多参量、大容量、高分辨率、长距离、便于构成智能型网络等独特的优越性。它集传感和传输于一体,能实现远距离的测量与监控,仅经过一次的测定就可以获得整个光纤区域的一维情况分布图,无需构成回路;只用一套系统便可实现在一个长达数公里甚至几十公里的传感器光纤环路上获得大量相对连续的数据信。目前基于该项技术的应用和研究越来越广泛。正逐渐应用于许多不同的领域,例如油气管道第三方破坏监测,高速公路护栏碰撞监测、油井高温测试等。

分布式光纤测温系统

分布式光纤测温系统主界面,由温度监控、温度自动查询、温度曲线和功能操作四部分构成。温度监控实时显示
4个通道的测温数据,并配有报警指示灯。温度自动查询按照设定的时间间隔轮询不同通道不同位置的温度。温度曲线显示4通道的温度曲线图。功能操作主要用于启动和停止系统、配置网络和继电器动作条件。

分布式光纤测振系统

分布式测振系统由光路部分、传感部分、数据采集和数据解调分析四部分构成。光路部分提供线宽小于3 kHz、中心波 长为
1550 nm的脉冲光,并由掺铒光纤放大器进行放大以能够产生足够大的背向瑞利散射光。

放大后的脉冲光由环形器进入光纤传感器,脉冲光在光纤中进行各种散射,其中背向瑞利散射光彼此之间产生干涉,并沿着光纤向输入端口传播,环形器的输出口连接着光电探测器将光信号转换为电信号。

数据采集卡实时采集由光电探测器输出的电信号;数据解调分析软件对采集卡采集的数据进行解调和分析,解调分析后的数据信号一路送入图表显示模块,显示数据的波形,一路送入事件预警模块,对超过阈值的信号定位和预警。

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客户案例

光纤声发射应用案例

分布式光纤传感油气集输管道监测案例

随着油气集输管道铺设年限的增加,管道腐蚀 …