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分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)原理

分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)原理

當光纖線路由于振動、沖擊、入侵或者聲波等發(fā)生擾動時,相應位置處光纖的折射率及長度將會發(fā)生動態(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,通過對瑞利散射光干涉譜的幅度及相位信息進行解調,即可獲得振動擾動的全部信息。

分布式光纖振動傳感系統(tǒng)特點

單通道監(jiān)測距離可以達到20公里以上,振動監(jiān)測頻率范圍可實現(xiàn)1kHz以上,空間定位精度可以達到米以內。分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)基于分布式光纖振動傳感技術,監(jiān)測光纜及管線沿線近域的所有振動擾動,對事件定位、定性、現(xiàn)場音頻還原。當光纜管線周域或內部出現(xiàn)機械施工、人工動作、自然事件等擾動時,事件振動信號即被系統(tǒng)采集并分析,實時判定擾動發(fā)生的位置、類型,并采集還原事件現(xiàn)場的音頻。系統(tǒng)自動識別并分級,篩除非破壞性事件,在監(jiān)控終端以豐富的信息顯示相應的告警事件,同時發(fā)送到管理人員手機。管理人員實時掌握線路上發(fā)生的事件。

分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)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(tǒng)運行管理等工作,一般安裝在設備機房,接入監(jiān)測管線光纜的一端;遠端單元為無源模塊。主要完成環(huán)形光路的構成,可靈活安裝,接入監(jiān)測管線光纜的另一端。

分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)實際管線網絡采取組網方式布設,形成以主機為中心的分遠端、分主機結構,靈活組建星型、樹形、環(huán)形結構。

軟件系統(tǒng)可實現(xiàn)對多地多條線路進行集中遠程監(jiān)測管理。開放的通信接口方式,允許建立方便的監(jiān)控方式。在管理終端的監(jiān)控界面中,展示線路告警事件的時間、位置、類別、地理圖、事件。系統(tǒng)具備智能化模式識別功能,可自動完善數(shù)據(jù)庫。長期數(shù)據(jù)存儲、查詢便捷。事件信息如時間、位置、類型、現(xiàn)場聲音等完整再現(xiàn)。

分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

光纜線路入侵預警

由于系統(tǒng)采集的是原始光而不是散射光,所以采集的振動信息豐富,可實現(xiàn)模式識別。系統(tǒng)通過模式識別可自動分別事件類型,將誤警率控制在極低量級。同時,可實現(xiàn)聲音監(jiān)聽,現(xiàn)場音頻還原度高。輔以人工判斷可確認事件本質,進一步提高報警準確度。

光纜線路狀況報告

當發(fā)生漸進式損壞管線的事件時,如地質坍塌、樹枝碰纜、架空纜脫鉤等,系統(tǒng)告警并定位定性,在斷纜事件早前期預警。

完善光纜線路資料

系統(tǒng)的無損定位功能,可準確標定光纜實際長度與實際地理位置的對應關系,完善光纜線路資料。

輔助通信線路查修

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

 

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

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光纖聯(lián)系

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