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分布式光纤光缆振动传感系统

由于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)具(ju)有良好的(de)(de)传(chuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)特性(xing)、抗(kang)电磁干(gan)扰、电绝缘性(xing)好等优点(dian),自 20 世纪70 年(nian)代(dai)以来,就受(shou)到(dao)了人们(men)的(de)(de)广泛(fan)关(guan)注,而对其相关(guan)应用(yong)(yong)的(de)(de)研究,也取得了极大的(de)(de)进(jin)展。分布式光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)传(chuan)感系(xi)统是一(yi)种利(li)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)作(zuo)为敏(min)感元件(jian)和信号传(chuan)输介质的(de)(de)传(chuan)感系(xi)统,能在光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)铺设范围内,通过(guo)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)散射作(zuo)用(yong)(yong),揭(jie)示任意位置的(de)(de)温度,应力和振动等信息的(de)(de)变化情况。

通过分布(bu)式光纤传(chuan)感(gan)技(ji)术,能够实(shi)现大范围区(qu)域(yu)内的(de)(de)分布(bu)信息(xi)的(de)(de)检测,广泛应用于(yu)社会生活的(de)(de)各个(ge)领域(yu)。例如(ru)分布(bu)式应力(li)传(chuan)感(gan)器可(ke)(ke)用于(yu)桥梁、隧(sui)道(dao)、水(shui)坝等大型公共设施的(de)(de)安全检测中,或者(zhe)(zhe)用于(yu)飞机、航天设备等的(de)(de)老化程(cheng)度检测中;分布(bu)式振动传(chuan)感(gan)器可(ke)(ke)用于(yu)机场(chang)、监狱、军事(shi)基(ji)地等重(zhong)要区(qu)域(yu)的(de)(de)防(fang)入(ru)侵报(bao)警(jing)系统中,或者(zhe)(zhe)输(shu)油、输(shu)气管道(dao)的(de)(de)防(fang)泄漏监测系统中;而分布(bu)式温度传(chuan)感(gan)器则可(ke)(ke)用于(yu)大型变压器、发电机组的(de)(de)温度测量(liang),或大型仓库(ku)、油库(ku),矿井以及隧(sui)道(dao)的(de)(de)火(huo)灾防(fang)护及防(fang)入(ru)侵报(bao)警(jing)系统中。

分布(bu)式光纤(xian)振动传感(gan)(gan)系统(tong),是(shi)利用光纤(xian)作为传输介质,对沿(yan)光纤(xian)铺设线路范围内的振动事件(jian)实(shi)施远距离实(shi)时(shi)监(jian)控的一种分布(bu)式传感(gan)(gan)系统(tong)。具有(you)抗电磁干扰、抗腐蚀、灵(ling)敏(min)度(du)高(gao)及定(ding)位精度(du)高(gao)等特(te)点,适用于重(zhong)要区域的防入侵报(bao)警系统(tong),及输油、输气管道的防泄(xie)漏监(jian)测(ce)系统(tong)中(zhong)。

光(guang)(guang)纤振动传(chuan)感(gan)技术(shu),是(shi)光(guang)(guang)纤传(chuan)感(gan)领(ling)域(yu)中研究和开发较为活跃的技术(shu),以应(ying)用(yong)到(dao)周(zhou)界安全防护、城市管(guan)廊、管(guan)道预警等(deng)诸多领(ling)域(yu)。分布式(shi)光(guang)(guang)纤传(chuan)感(gan)是(shi)利用(yong)光(guang)(guang)纤作为传(chuan)感(gan)介(jie)质,能对沿光(guang)(guang)纤线路的对象进行(xing)远程(cheng)和实(shi)时监测的技术(shu)。在长距离安全监测如(ru)天然(ran)气输(shu)送管(guan)道、石油管(guan)道监控和民用(yong)设施的健康监测如(ru)桥梁、大型建筑等(deng)方面有(you)广泛(fan)的应(ying)用(yong)。

分布式光(guang)(guang)(guang)纤传(chuan)(chuan)感系统是(shi)利用光(guang)(guang)(guang)纤作为传(chuan)(chuan)感介(jie)质的(de)(de)(de)一(yi)(yi)种传(chuan)(chuan)感系统,能(neng)(neng)对沿光(guang)(guang)(guang)纤线(xian)路范(fan)围(wei)内(nei)的(de)(de)(de)对象进行远程和实时的(de)(de)(de)安全监(jian)测。具有以下诸多优点(dian):集(ji)传(chuan)(chuan)感和传(chuan)(chuan)输于(yu)一(yi)(yi)体,能(neng)(neng)实现(xian)远距离的(de)(de)(de)测量(liang)(liang)和监(jian)控;仅(jin)经(jing)过一(yi)(yi)次(ci)的(de)(de)(de)测量(liang)(liang)就可(ke)以获得(de)整(zheng)个光(guang)(guang)(guang)纤沿线(xian)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)维分布图;只(zhi)用一(yi)(yi)套系统便可(ke)实现(xian)在一(yi)(yi)个长度数公里(li)甚(shen)至几十(shi)公里(li)的(de)(de)(de)传(chuan)(chuan)感光(guang)(guang)(guang)纤环路上获得(de)大(da)量(liang)(liang)相对连续的(de)(de)(de)数据信息(xi)。因(yin)此(ci),分布式光(guang)(guang)(guang)纤传(chuan)(chuan)感系统可(ke)以同时获得(de)被(bei)测量(liang)(liang)场沿光(guang)(guang)(guang)纤路径在时间和空(kong)间上的(de)(de)(de)分布信息(xi),能(neng)(neng)够(gou)实现(xian)大(da)范(fan)围(wei)的(de)(de)(de)参数监(jian)测。

目前基于分布式光纤传感技术的监测已经应用到很多领域,有长距离的石油、天然气管道监控和光缆监控等安全监测;也有民用设施如桥梁、大型建筑等土木结构的健康监测
;还有敏感区域如机场、核电站、工厂以及军事基地等的安全监测。所以,分布式光纤传感系统的研究对安全监测、生产和生活都有积极的意义。

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