DVS DAS DTS分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)原理
DAS分布式光纖是什么? DAS分布式光纖原理
基于光纖的分布式聲波傳感器(DAS)是一種利用光纖中的后向瑞利散射(RBS)來定位和恢復(fù)光纖鏈路上的任意位置處機(jī)械振動信息(振幅、相位和頻率)的技術(shù) 。由于機(jī)械振動通常能夠在介質(zhì)中傳播很遠(yuǎn),DAS 能夠檢測遠(yuǎn)離光纖的事件;基于光纖的低損耗特性,傳感光纖的長度可達(dá)數(shù)千米至上百千米,因此 DAS 系統(tǒng)的探測覆蓋范圍非常廣;DAS 的振動檢測帶寬可高達(dá)數(shù)十千赫茲,可以包含待測事件的豐富信息 ;傳感光纜具有本征安全、抗電磁干擾、耐惡劣環(huán)境等優(yōu)勢。這些優(yōu)點(diǎn)使得 DAS 在周界圍欄安防、管道安全監(jiān)測、井下資源勘探等長距離應(yīng)用領(lǐng)域中有著巨大的應(yīng)用潛力,并且其應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓展中。
DTS分布式光纖電纜測溫 DTS分布式光纖測溫原理
DTS 裝置多采用光時(shí)域或頻域反射技術(shù)原理對線型測溫光纜中不同點(diǎn)的溫度進(jìn)行計(jì)算, 從而反映出電纜的實(shí)時(shí)運(yùn)行溫度, 由測溫光纜、 測溫主機(jī)及監(jiān)測后臺等部分組成。由于反射光對于溫度變化較為敏感, 測溫光纜感知溫度的同時(shí)能將沿著測溫光纜反射回的光信號傳遞回測溫主機(jī), 經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、 放大、濾波和去噪等處理后, 即可利用光時(shí)域反射原理計(jì)算出溫度點(diǎn)位置和溫度值, 最終得出測溫光纜覆蓋范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度場。 對于電力工業(yè)而言, 近年來隨著檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步, 各類DTS 在線監(jiān)測系統(tǒng)已廣泛興起。
DTS 系統(tǒng)多是基于光纖拉曼散射和光時(shí)域反射原理來進(jìn)行溫度測量的。 在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖信號, 其在光纖中傳輸所產(chǎn)生的散射信號是連續(xù)的, 通過獲取背向拉曼散射光波強(qiáng)度與入射光脈沖信號之間的時(shí)間間隔, 解調(diào)出散射點(diǎn)的溫度變化和位置信息, 即可獲得整條光纖的溫度分布情況。 由于背向拉曼散射光波強(qiáng)度微弱, 因此需要采用高頻信號采集和微信號處理技術(shù), 經(jīng)光學(xué)濾波、光電轉(zhuǎn)換、 放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理單元后, 由信號處理器解調(diào)出光纖各測溫點(diǎn)的溫度值, 并將采集的溫度數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, 展示出各測溫點(diǎn)的溫度值和變化狀態(tài),實(shí)現(xiàn)電纜溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。
DVS分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)原理
DVS 系統(tǒng)基于相位敏感光時(shí)域反射(Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometer, Φ-OTDR)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)功能,基本原理是振動信號引起傳感光纖內(nèi)的后向瑞利散射光相位改變,進(jìn)而由此解調(diào)出振動信號的相位信息。其中,基于光時(shí)域反射技術(shù),可通過獲取的幅值信息實(shí)現(xiàn)振動信號的定位;而相位信息真實(shí)反映了振動信號的頻域變化信息,通過相位解調(diào),可進(jìn)一步得到振動信號的其它特征,如瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)能量等。
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