DVS DAS DTS分布式光纤传感监测系统原理

DAS分布式光纤是什么  DAS分布式光纤原理

基于光纤的分布式声波传感器（DAS）是一种利用光纤中的后向瑞利散射（RBS）来定位和恢复光纤链路上的任意位置处机械振动信息（振幅、相位和频率）的技术 。由于机械振动通常能够在介质中传播很远，DAS 能够检测远离光纤的事件；基于光纤的低损耗特性，传感光纤的长度可达数千米至上百千米，因此 DAS 系统的探测覆盖范围非常广；DAS 的振动检测带宽可高达数十千赫兹，可以包含待测事件的丰富信息 ；传感光缆具有本征安全、抗电磁干扰、耐恶劣环境等优势。这些优点使得 DAS 在周界围栏安防、管道安全监测、井下资源勘探等长距离应用领域中有着巨大的应用潜力，并且其应用领域仍在不断拓展中。

DTS分布式光纤电缆测温 DTS分布式光纤测温原理

DTS 装置多采用光时域或频域反射技术原理对线型测温光缆中不同点的温度进行计算, 从而反映出电缆的实时运行温度, 由测温光缆、 测温主机及监测后台等部分组成。由于反射光对于温度变化较为敏感, 测温光缆感知温度的同时能将沿着测温光缆反射回的光信号传递回测温主机, 经过光电转换、 放大、滤波和去噪等处理后, 即可利用光时域反射原理计算出温度点位置和温度值, 最终得出测温光缆覆盖范围内的实时温度场。 对于电力工业而言, 近年来随着检测技术的不断进步, 各类DTS 在线监测系统已广泛兴起。

DTS 系统多是基于光纤拉曼散射和光时域反射原理来进行温度测量的。 在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲信号, 其在光纤中传输所产生的散射信号是连续的, 通过获取背向拉曼散射光波强度与入射光脉冲信号之间的时间间隔, 解调出散射点的温度变化和位置信息, 即可获得整条光纤的温度分布情况。 由于背向拉曼散射光波强度微弱, 因此需要采用高频信号采集和微信号处理技术, 经光学滤波、光电转换、 放大和模数转换等处理单元后, 由信号处理器解调出光纤各测温点的温度值, 并将采集的温度数据传送到计算机系统进行数据处理, 展示出各测温点的温度值和变化状态,实现电缆温度的实时监测和预警。

DVS分布式光纤振动监测系统原理

DVS 系统基于相位敏感光时域反射（Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometer, Φ-OTDR）技术实现其系统功能，基本原理是振动信号引起传感光纤内的后向瑞利散射光相位改变，进而由此解调出振动信号的相位信息。其中，基于光时域反射技术，可通过获取的幅值信息实现振动信号的定位；而相位信息真实反映了振动信号的频域变化信息，通过相位解调，可进一步得到振动信号的其它特征，如瞬时频率、瞬时能量等。