分布式光纤振动监测系统DVS

是以光纤作为传感器进行振动感知的光学仪器,该系统利用单根光纤同时实现振动的监测和信号的传输。

一、系统简介

  分布式光纤振动传感系统( Distributed Optical Fiber Vibration Sensing System, DVS)是以光纤作为传感器进行振动感知的光学仪器,该系统利用单根光纤同时实现振动的监测和信号的传输。

分布式光纤传感技术是一种新兴的传感技术,它直接以管道同沟敷设的监测光缆作为传感器,其充分利用光纤空间连续分布的特点,“传”、“感”合一, 可实现沿光纤分布任一点的物理参量信息,具有测量信息丰富、可精确定位、 本质安全等优点。而且,光纤传感技术是以光波为载体,光纤为媒质,与传统电学传感器相比,光纤传感器具有测量精度高、抗电磁干扰、本质安全、小巧轻柔、适合远程传输等优点,尤其适合在电力、石油石化、交通、桥梁、大坝等领域应用。将探测光缆沿管道同沟或者并行敷设,可实时获得管道沿线任一点的温度、应变、振动(声音)信息,实现管道沿线泄漏、打孔盗油、地质灾害等异常状况实时监测,具有测量距离远、连续分布式测量、可精确定位、安装简单、安全可靠、扩展性强等优点,对管道不会产生任何破坏或影响其正常生产,尤其适合长输天然气管道在线监测应用。


二、系统原理

  分布式光纤振动监测系统基于相位敏感光时域反射技术(Φ-OTDR)

分布式光纤振动及温度监测埋地管道信息监测系统,该系统包括数据采集模块、信号放大模块、信号采集模块、信号分析模块、上位机、参考光纤和模式识别模块。信号采集模块分别与参考光纤和信号放大模块连接;信号放大模块与数据采集模块连接;上位机分别与数据采集模块和参考光纤连接;信号分析模块和上位机连接;模式识别模块与信号分析模块连接。

分布式光纤振动传感系统系统原理图


三、技术特点

  测量距离远:探测距离可达 40km以上,并能精确定位入侵点和泄漏点。
  实时性:系统对待测区域微振动进行 7×24小时实时监控, 及时发现并定位温度异常点,做到早期预警。
  连续分布式测量:可实现多点多事件同时监测,且互不影响,断纤后断点前部分仍能正常工作,具有强抗毁性。
  超高精度、灵敏度高:系统参数根据环境配置,可直接使用标准通信光缆,监测区域根据现场划分。
  反应迅速:扫描周期低至 1s。
  极佳的稳定性:室外通信光缆即为传感器件,可在风雨、雷电等危险及酸碱等恶劣环境中使用,适应各种恶劣环境
  电磁绝缘性极好,不受电磁干扰,本质防雷:使用的传感光纤其材质是石英,完全绝缘,不受雷击影响;光纤中传输的激光脉冲的频段远远高于电磁场的频段,完全不受电磁干扰,即使在强电磁场环境下工作也完全不受影响。
  本质安全:使用纯光纤传感,完全不会产生电火花,光纤中传输的激光脉冲平均功率很低,即使光纤断裂, 也不会产生任何危险。
  施工简单,维护方便:使用的铠装光纤,有极好的抗压抗拉强度,施工方便简单,在使用过程中很难出现问题, 即使出现破坏, 经专业人员重新熔接后便可恢复工作。
  高度智能化,轻松实现无人值守:系统在检测到异常时可 以通过短信和互联网将报告发送给直接负责人。 开放性设计,便于数据管理及现场控制。


四、技术指标

系统主要技术指标
参数名称性能指标
光纤类型单模光纤G652
通道数1路
探测光缆长度40KM/通道
链路损耗容忍度10dB
信噪比>=9dB
频响范围40KM,0.2Hz-1000Hz(探测距离有关)
定位精度5米
工作温度-10°C-55°C
工作湿度<90%RH
响应时间<1秒

五、系统组成部件

DVS光纤振动一体化集成模块

DVS光纤振动探测系统一体化集成模块
特点:单通道,一体化集成,配合采集卡即可组成DVS整机
测量距离:40KM
线宽:3kHz
外部控制接口 :RS232
探测波长范围:1100ns-1700ns

APD雪崩光电转换模块,DVS-DST-DAS光纤传感专用

APD雪崩光电转换模块
特点:配合分离式DVS模块使用,光电转换,DVS-DST-DAS光纤传感专用
带宽:DC-200MHz
波长范围:800-1700nm
上升时间:3.5ns
高增益低噪声

1550nm窄线宽光源模块

1550nm窄线宽光源模块
波长:1550
线宽:3K


六、典型应用

  本系统可以广泛应用于重要场所防入侵、重要工程防破坏、重要资源防偷盗、危险事件早预警、通信资源的监测排查等领域。具体示例如下:

1、 重要场所防入侵:石油、石化、化学品、电力厂区、监狱、银行、博物馆、机场、雷达站、港口、边境线、景区、军事基地、弹药库、大型别墅区等区域的周界安防、非法入侵、非法翻越监测;

分布式光纤振动传感系统系统典型应用

2、 重要工程防破坏:地下综合管廊、电缆沟、通信光缆隧道、地铁隧道等底下工程附近挖掘机挖掘、打桩机打桩等非法施工监测;

3、 重要资源防偷盗:输油、输气管道非法挖掘,打孔盗油、盗气、管道泄露的监测;电力电缆防偷盗等;

分布式光纤振动传感系统系统典型应用

4、 危险事件早预警:山体滑坡、巷道塌陷等地质危害早期预警; 列车运行状态监测,轨道等刚性结构损伤早期预警;

5、 通信资源的监测排查:通信光缆线路监测,线路走向排查等。

分布式光纤振动传感系统系统典型应用


七、分布式光纤振动监测光缆如何布设?

分布式光纤振动监测系统由主机跟传感光纤组成,那么传感光纤应该布设呢?
根据监测现场不同环境,室外传感光缆的安装布设主要分为围栏布设、埋地布设、围墙布设、管道监测布设等几种布设方式。
下面我们根据不同的方式加以图片说明:
围栏铺设
图1、围栏铺设

当布设环境为围栏的方式,我们的传感光纤可以这样曲折型布设。如上图1所示。
埋地铺设
图2 埋地铺设


八、DVS模块产品及服务对比

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售后技术支持对比

服务项 光翼智能 其他厂家
DVS系统安装接线教程 支持 -
DVS模块推荐配置参数 支持 -
采集卡参数选型支持 支持 -
采集卡采样参数配置 支持 -
常见异常现象处理方式 支持 -
常规数据处理方式 支持 -
光缆布设方式 支持 -
埋地数据处理方式 支持 -
挂网数据处理方式 支持 -


九、更多参考资料


联系电话 13427781756