分布式光纖振動監測系統原理

分布式光纖振動監測系統原理

當光纖線路由于振動、沖擊、入侵或者聲波等發生擾動時，相應位置處光纖的折射率及長度將會發生動態變化，導致該位置處瑞利散射光的干涉譜發生相應變化，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特點

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

分布式光纖振動監測系統硬件設備由主機與遠端單元兩部分構成，主機完成光的發送與接收、信號分析處理、告警信息管理發送、系統運行管理等工作，一般安裝在設備機房，接入監測管線光纜的一端；遠端單元為無源模塊。主要完成環形光路的構成，可靈活安裝，接入監測管線光纜的另一端。

分布式光纖振動監測系統可根據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、環形結構。

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

分布式光纖振動監測系統的技術優勢

光纜線路入侵預警

由于系統采集的是原始光而不是散射光，所以采集的振動信息豐富，可實現模式識別。系統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，可實現聲音監聽，現場音頻還原度高。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。

分布式光纖振動監測系統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，而且使現在龐大的光纜網絡成為高靈敏度的巨大傳感網，可拓展監測地質、道路、水、氣、電等領域，應用前景非常廣泛。