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

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、抗電磁干擾、無(wú)需電源和成本低等多種優(yōu)點(diǎn)，彌補了傳統電學(xué)傳感器在監測范圍和系統可靠性等方面的不足，在短短幾十年時(shí)間內得到飛速發(fā)展。人們利用各種光纖傳感器已經(jīng)順利實(shí)現對溫度、濃度、壓力、振動(dòng)、位移和折射率等變化量的測量。迄今為止，各種類(lèi)型的光纖傳感器已被廣泛應用于周界安防、航空航天、管道監測、電力工程和生物醫學(xué)等領(lǐng)域。其中，實(shí)用價(jià)值最高的當屬分布式光纖傳感系統。

用于變電站溫度監測的光纖測溫系統，通過(guò)采用基于拉曼散射測溫技術(shù)的分布式光纖溫度測試，在一根光纖上即可準確及時(shí)地定位溫度異常點(diǎn)；同時(shí)系統設有多級定溫報警值和溫升速率報警，實(shí)時(shí)顯示溫度分布曲線(xiàn)，在火災發(fā)生前做到早期預警，解決了現有測溫系統僅能被動(dòng)地設置一個(gè)溫度閾值容易出現誤判，且不能準確定位事故點(diǎn)位置的問(wèn)題。用基于拉曼散射測溫技術(shù)的分布式光纖溫度測試，在一根光纖上即可準確及時(shí)地定位溫度異常點(diǎn)；同時(shí)系統設有多級定溫報警值和溫升速率報警，實(shí)時(shí)顯示溫度分布曲線(xiàn)，在火災發(fā)生前做到早期預警，大大降低變電站的火災發(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重。管道發(fā)生泄漏不光會(huì )導致其輸送受阻，更會(huì )對環(huán)境造成污染，甚至引發(fā)爆炸火災等事故，需要耗費大量人力物力進(jìn)行監測、維護、治理。所以對管道泄漏的提前預防、及時(shí)預警和定位有著(zhù)非常重要的實(shí)際意義。

同時(shí)，油氣在運輸過(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運輸。然而，過(guò)度的加溫會(huì )造成資源浪費，增加油氣運輸成本，如何合理設置加溫，對油氣工程的能耗控制有重要意義。石油在管道內溫度會(huì )降低，形成隨運輸距離遞減的溫度梯度，該溫度的實(shí)時(shí)、分布式監測數值，能夠作為加溫反饋控制的重要依據，對于合理溫度控制、降低運輸能耗有重要作用。一種油氣管道綜合監測系統，在油氣管道內部設置有光纜，光纜連接光纖監測主機，光纜實(shí)時(shí)感應油氣管道的振動(dòng)信號，并傳輸給光纖監測主機以探測油氣管道在不同位置的泄漏狀態(tài)。其中，振動(dòng)信號主要可反應外界的外界振動(dòng)甚至偷盜破壞的情況。

分布式光纖測溫系統是用于實(shí)時(shí)測量溫度空間分布的技術(shù)，可廣泛應用于煤礦、隧道、大型建筑、輸電線(xiàn)纜、電纜橋架等溫度檢測和火災預警。分布式光纖測溫系統主要運用光纖內的自發(fā)拉曼散射原理來(lái)測溫，用光時(shí)域反射原理來(lái)定位，實(shí)現對溫度場(chǎng)的實(shí)施測量的溫度傳感系統。

目前經(jīng)濟的高速發(fā)展使得社會(huì )對水油氣等能源資源的需求急劇增長(cháng)，管道運輸由于高效、經(jīng)濟、可適應性強的特點(diǎn)而成為重要的水、油、氣能源運輸方式。輸水管道一旦遭到惡意挖掘、打孔或者地質(zhì)災害所致管道破裂損壞等入侵事件，將會(huì )被破壞甚至導致環(huán)境污染和經(jīng)濟損失。為了維護管道沿線(xiàn)安全，防止人為破壞或環(huán)境破壞，需要對水管管道工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測，并對具有威脅性的入侵事件進(jìn)行及時(shí)、準確地預先報警。因此，管道安全監測技術(shù)對維護管道運輸具有重要作用，且具有社會(huì )和經(jīng)濟意義。

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具有結構簡(jiǎn)單、檢測距離長(cháng)、可同時(shí)對多個(gè)擾動(dòng)進(jìn)行定位、分辨率高、定位精度準確等優(yōu)點(diǎn)，應用在供水管道泄漏監測上可以實(shí)時(shí)檢測和定位泄露位置，且對管道不會(huì )產(chǎn)生任何破壞或影響其正常運行。分布式光纖聲傳感(distributed acoustic sensing,DAS)基于Φ-OTDR技術(shù)，通過(guò)檢測傳感光纖中背向瑞利散射光的相位信號來(lái)實(shí)現分布式聲音或振動(dòng)等信號的檢測，不僅可以利用相位、幅值大小提供聲音或振動(dòng)事件強度信息，還利用線(xiàn)性定量測量值來(lái)實(shí)現對聲音時(shí)間相位和頻率信息的獲取。