布里淵散射作為分布式光纖傳感原理的一部分,有著獨特的作用機制。入射光與光纖中的聲學聲子相互作用產(chǎn)生非彈性散射,散射光頻率位于入射光中心頻率兩側(cè)約10-11GHz位置,而且其頻率位置變化量與產(chǎn)生散射處光纖的溫度和應(yīng)變變化量緊密相關(guān)。這就如同給光纖賦予了感知溫度與應(yīng)變的“超能力”,為長距離線性區(qū)域溫度和應(yīng)力監(jiān)控提供了可靠依據(jù)。拉曼散射同樣在分布式光纖傳感中不可或缺,入射光與光纖中的光學聲子相互作用產(chǎn)生非彈性散射,散射光頻率位于入射光中心頻率兩側(cè)約13THz附近,散射強度變化量與產(chǎn)生散射處光纖的溫度變化量直接關(guān)聯(lián)。? 能對長管道安全進行監(jiān)測。杭州分布式光纖預警系統(tǒng)

與傳統(tǒng)點式傳感器相比。分布式光纖具有突顯優(yōu)勢。傳統(tǒng)點式傳感器只能監(jiān)測固定點位的數(shù)據(jù),而分布式光纖可實現(xiàn)長距離、連續(xù)分布式監(jiān)測,一條數(shù)公里長的光纖就能覆蓋大片區(qū)域,很大減少了傳感器的安裝數(shù)量和布線復雜度。同時,分布式光纖不易受電磁干擾,在復雜電磁環(huán)境下依然能穩(wěn)定工作,保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。在城市地下綜合管廊監(jiān)測中,分布式光纖的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)監(jiān)測手段的諸多難題。管廊內(nèi)空間狹小,環(huán)境復雜,存在溫濕度變化、管道泄漏、結(jié)構(gòu)變形等多種潛在風險。分布式光纖可以同時監(jiān)測溫度、應(yīng)變、振動等多種物理量,全方面感知管廊內(nèi)的運行狀態(tài)。當發(fā)生燃氣泄漏時,分布式光纖能快速檢測到泄漏點附近的氣體濃度變化,并及時發(fā)出警報,保障管廊和城市安全。浙江電纜分布式光纖傳感器? 輔助古建筑振動情況監(jiān)測。

分布式光纖在海洋監(jiān)測領(lǐng)域展現(xiàn)出強大的優(yōu)勢。在海底電纜監(jiān)測中,分布式光纖可實時監(jiān)測電纜的溫度、應(yīng)變,及時發(fā)現(xiàn)電纜故障與外力破壞情況,保障海洋通信與電力輸送的暢通。對于海洋環(huán)境監(jiān)測,分布式光纖可用于測量海水溫度剖面、海流速度與方向等參數(shù)。通過在海洋中布設(shè)分布式光纖傳感器陣列,能夠獲取大范圍、連續(xù)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù),為海洋科學研究、海洋資源開發(fā)、海洋災害預警等提供重要數(shù)據(jù)支撐。此外,在海上風電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)監(jiān)測中,分布式光纖可監(jiān)測塔筒的應(yīng)變、振動,保障海上風電設(shè)施的安全穩(wěn)定運行。
相比傳統(tǒng)監(jiān)測方法,該技術(shù)能實現(xiàn)大面積實時監(jiān)測,提前發(fā)出預警,讓居民及時撤離,減少生命財產(chǎn)損失。在大型橋梁的全生命周期健康管理中,分布式光纖不可或缺。從橋梁建造階段開始,分布式光纖應(yīng)變傳感器就被埋入橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位,如橋墩、橋身等。在橋梁運營期間,傳感器實時監(jiān)測橋梁在車輛荷載、氣候變化等因素作用下的應(yīng)變情況。通過長期的數(shù)據(jù)積累和分析,工程師可以評估橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性,提前發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患,合理安排維護計劃,延長橋梁的使用壽命,保障交通的順暢與安全。城市燃氣管網(wǎng)分布很廣,安全問題不容忽視,分布式光纖為其安全運行保駕護航。分布式光纖氣體傳感器可沿燃氣管網(wǎng)鋪設(shè)。保障城市地下管廊安全。

地鐵隧道在長期運營過程中,受到列車振動、地層沉降等因素影響,結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)變形和損壞。分布式光纖可以安裝在隧道壁、軌道板等部位,實時監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)變、位移和振動情況。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,能夠及時發(fā)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)的安全隱患,為地鐵的維護和檢修提供依據(jù),確保城市軌道交通的安全、穩(wěn)定運行。分布式光纖的研究和發(fā)展不斷推動其技術(shù)創(chuàng)新??蒲腥藛T在光纖材料、信號處理、傳感原理等方面持續(xù)開展研究,不斷提高分布式光纖的性能和功能。例如,新型光纖材料的研發(fā)提高了光纖的傳感靈敏度和穩(wěn)定性;新的信號處理算法提升了數(shù)據(jù)處理的速度和精度。這些技術(shù)創(chuàng)新為分布式光纖在更多領(lǐng)域的應(yīng)用拓展提供了可能。分布式光纖,為橋梁監(jiān)測筑牢安全網(wǎng)。浙江電纜分布式光纖傳感器
分布式光纖用于煤礦監(jiān)測。杭州分布式光纖預警系統(tǒng)
分布式光纖傳感系統(tǒng)巧妙地將光纖同時作為傳感敏感元件與傳輸信號介質(zhì),借助先進的OTDR技術(shù),猶如一位洞察入微的觀察者,能夠精確探測出沿著光纖不同位置的溫度和應(yīng)變變化,從而達成真正意義上的分布式測量,讓我們對環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測更加全方面且細致,就像在一條長長的道路上,每個點的狀況都能被清晰知曉。從發(fā)展歷程來看,20世紀70年代末問世的基于OTDR的瑞利散射系統(tǒng)分布式光纖傳感器,宛如一顆萌芽的種子,開啟了這一領(lǐng)域的探索之路。 杭州分布式光纖預警系統(tǒng)