分布式光纖振動(dòng)監測系統原理

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

分布式光纖振動(dòng)傳感系統特點(diǎn)

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

分布式光纖振動(dòng)監測系統硬件設備由主機與遠端單元兩部分構成，主機完成光的發(fā)送與接收、信號分析處理、告警信息管理發(fā)送、系統運行管理等工作，一般安裝在設備機房，接入監測管線(xiàn)光纜的一端；遠端單元為無(wú)源模塊。主要完成環(huán)形光路的構成，可靈活安裝，接入監測管線(xiàn)光纜的另一端。

分布式光纖振動(dòng)監測系統可根據實(shí)際管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )采取組網(wǎng)方式布設，形成以主機為中心的分遠端、分主機結構，靈活組建星型、樹(shù)形、環(huán)形結構。

軟件系統可實(shí)現對多地多條線(xiàn)路進(jìn)行集中遠程監測管理。開(kāi)放的通信接口方式，允許建立方便的監控方式。在管理終端的監控界面中，展示線(xiàn)路告警事件的時(shí)間、位置、類(lèi)別、地理圖、事件。系統具備智能化模式識別功能，可自動(dòng)完善數據庫。長(cháng)期數據存儲、查詢(xún)便捷。事件信息如時(shí)間、位置、類(lèi)型、現場(chǎng)聲音等完整再現。

分布式光纖振動(dòng)監測系統的技術(shù)優(yōu)勢

光纜線(xiàn)路入侵預警

由于系統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)現模式識別。系統通過(guò)模式識別可自動(dòng)分別事件類(lèi)型，將誤警率控制在極低量級。同時(shí)，可實(shí)現聲音監聽(tīng)，現場(chǎng)音頻還原度高。輔以人工判斷可確認事件本質(zhì)，進(jìn)一步提高報警準確度。

光纜線(xiàn)路狀況報告

當發(fā)生漸進(jìn)式損壞管線(xiàn)的事件時(shí)，如地質(zhì)坍塌、樹(shù)枝碰纜、架空纜脫鉤等，系統告警并定位定性，在斷纜事件早前期預警。

完善光纜線(xiàn)路資料

系統的無(wú)損定位功能，可準確標定光纜實(shí)際長(cháng)度與實(shí)際地理位置的對應關(guān)系，完善光纜線(xiàn)路資料。

輔助通信線(xiàn)路查修

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

 

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