分布式光纤声波/振动传感系统 (DAS/DVS)

 

分布式光纤声波/振动传感系统可监测沿着光纤的振动并捕捉声能。 该系统利用了现有的光纤网络,并将其转化为分布式声波传感器,用以捕捉实时数据,帮助运营商采取正确的行动。 分类算法用于监测和定位事件,如泄漏、电缆故障、侵入活动或其他异常声音。

如今市场上采用各种不同的 DAS/DVS 技术;其中最常见的是基于相干光时域反射计 (C-OTDR)。
C-OTDR 使用瑞利散射原理,可以对很大距离范围内的声频信号进行监测。 询问器会沿着光纤(传感光缆)发送相干激光脉冲。 光纤内的散射位置使光纤犹如一个分布式干涉仪,其标距长度与脉冲长度相似(例如 10 米)。

光纤上的声音干扰会形成光纤微观伸长或压缩(微应变),这会导致相位关系和/或振幅发生变化。

在下一个激光脉冲被发射前,前一个脉冲必须具有足够的时间到达光纤的远端并反射回来。  由此可见,最大脉冲频率取决于光纤的长度。 因此,能够测量在高达奈奎斯特频率(通常为脉冲频率的一半)时变化的声频信号。 由于较高频率衰减得非常快,大多数用于监测和分类事件的相关频率都在 2khz 的较低范围内。 

在非常低的频率范围内,由于光纤随温度变化而产生的伸长/压缩,基于相位的 C-OTDR 系统可以对瞬态温度进行高度灵敏的测量。 此测量模式名为分布式温度梯度传感 (DTGS),在石油和天然气行业中众所周知。

 

通过将相位和振幅测量相结合,AP Sensing 专有的 2P Squared 技术对其他 C-OTDR 系统中常见的衰落信号具有较低的灵敏度。

AP Sensing 的 DAS 系统可在整个光纤上提供稳定的性能,从而实现高测量质量。 

 

 

AP Sensing 的 2P Squared DAS 技术的主要特点:

  • 精确测量和定位入射声场的振幅、频率和相位
  • 提供有关距离、时间和声强度的真实线性关系
  • 通过领先的信噪比实现优质信号质量
  • 先进的 2P Squared 光纤技术提高了较长测量范围内的信号质量
  • 可达到世界领先的 100 千米测量范围

 

优势:

  • 在光纤开始和结束处应用的声音事件可以以相同的灵敏度和“指纹”被捕获
  • 出色的原始数据是模式识别和机器学习算法的基础