在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中,分布式光纖可嵌入橋梁關(guān)鍵部位,如橋墩、梁體等,實時監(jiān)測橋梁在車輛荷載、環(huán)境溫度變化等因素作用下的應(yīng)變與溫度分布。通過長期數(shù)據(jù)積累與分析,能夠掌握橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài),預(yù)測結(jié)構(gòu)老化趨勢,為橋梁的維護與加固提供科學(xué)依據(jù)。對于隧道工程,分布式光纖可監(jiān)測隧道襯砌的變形、滲漏情況,及時發(fā)現(xiàn)隧道施工與運營過程中的安全隱患,保障隧道內(nèi)行車安全。在公路路面監(jiān)測中,分布式光纖可感知路面溫度變化,為冬季除雪防滑、夏季高溫預(yù)警提供數(shù)據(jù)參考。分布式光纖在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在山體滑坡監(jiān)測中,將分布式光纖鋪設(shè)在潛在滑坡區(qū)域,通過監(jiān)測土壤應(yīng)變與位移變化。分布式光纖開啟智能感知時代。湖南布里淵散射分布式光纖傳感器

分布式光纖技術(shù)基于光在光纖中傳輸時產(chǎn)生的后向散射效應(yīng),實現(xiàn)對光纖沿線溫度、應(yīng)變等物理量的連續(xù)監(jiān)測。以溫度監(jiān)測為例,利用拉曼散射原理,光纖中的光子與分子相互作用產(chǎn)生拉曼散射光,通過分析斯托克斯光與反斯托克斯光的強度比,即可精確計算出沿線溫度分布,空間分辨率可達米級甚至厘米級。這種技術(shù)無需在每個監(jiān)測點單獨布設(shè)傳感器,一根光纖就能覆蓋數(shù)公里甚至數(shù)十公里范圍,極大降低了監(jiān)測系統(tǒng)的安裝成本與維護難度,在長距離輸油輸氣管道、電力電纜等監(jiān)測場景中具有無可比擬的優(yōu)勢。 瑞利分布式光纖測溫系統(tǒng)分布式光纖保障周界安防穩(wěn)定。

高壓電纜的安全運行至關(guān)重要。分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電纜表面溫度分布,及時發(fā)現(xiàn)因接觸不良、過載等原因?qū)е碌木植窟^熱現(xiàn)象。當(dāng)電纜溫度超過安全閾值時,系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警,運維人員可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)精確定位故障點,安排檢修,避免電纜因過熱引發(fā)火災(zāi)等嚴重事故。此外,分布式光纖還可用于監(jiān)測變電站內(nèi)的設(shè)備溫度、變壓器繞組應(yīng)變等參數(shù),為電力系統(tǒng)的智能化運維提供全方面的數(shù)據(jù)支持。交通基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測是分布式光纖的重要應(yīng)用方向之一。
在航天器發(fā)射與運行過程中,分布式光纖可監(jiān)測航天器結(jié)構(gòu)的力學(xué)狀態(tài)、溫度分布,確保航天器在復(fù)雜環(huán)境下的正常運行,為航天任務(wù)的成功實施提供技術(shù)支持。分布式光纖在科研實驗中是不可或缺的測量工具。在材料科學(xué)研究中,分布式光纖可用于監(jiān)測材料在受力、溫度變化等條件下的應(yīng)變、溫度分布,研究材料的力學(xué)性能與熱性能,為新材料的開發(fā)與應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。在物理實驗中,利用分布式光纖的高靈敏度特性,可測量微小的物理量變化,如微弱的振動、磁場變化等,為物理現(xiàn)象的研究提供新的手段。此外,分布式光纖還可應(yīng)用于化學(xué)、生物等領(lǐng)域的實驗研究,為科學(xué)探索提供準確、可靠的測量數(shù)據(jù)。利用分布式光纖優(yōu)化能源管理。

當(dāng)管道發(fā)生泄漏時,泄漏點會產(chǎn)生獨特的聲波特征,傳感器將其收集并傳輸至分析系統(tǒng),系統(tǒng)通過對信號的精確分析,快速定位泄漏點。不僅如此,若管道遭遇第三方破壞,如挖掘施工碰撞,傳感器也能敏銳感知,為搶險工作爭取寶貴時間,減少因泄漏造成的資源浪費和環(huán)境污染。分布式光纖傳感技術(shù)在地鐵隧道沉降監(jiān)測中成效突顯。依托福州大學(xué)的科研項目,研發(fā)出分布式無滑移應(yīng)變增敏光纖光柵傳感器。在地鐵隧道運營過程中,該傳感器沿隧道關(guān)鍵部位布置,對隧道結(jié)構(gòu)的微小應(yīng)變變化進行長期穩(wěn)定監(jiān)測。? 追蹤油氣管道是否泄漏。江蘇DTS分布式光纖測溫系統(tǒng)
分布式光纖搭建智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。湖南布里淵散射分布式光纖傳感器
一根光纖便可同時測量成百上千個傳感點,突破傳統(tǒng)限制,無監(jiān)測盲區(qū),極大地拓展了監(jiān)測范圍與精度,在眾多領(lǐng)域引發(fā)了監(jiān)測方式的變革。瑞利散射在分布式光纖傳感中扮演著重要角色,它因光纖介質(zhì)折射率不均勻而產(chǎn)生,是一種彈性散射。散射光與入射光中心頻率相同,并且其強度會隨著光纖產(chǎn)生散射處因受振動而產(chǎn)生的形變量呈周期性變化。這一特性就像一個精確的“振動探測器”,能將光纖周邊的振動信息通過散射光的變化傳遞出來,助力我們對環(huán)境振動進行有效監(jiān)測。湖南布里淵散射分布式光纖傳感器