分布式光纤传感技术简介

关键词： 分布式光纤传感技术 DAS DTS BOTDR

分布式光纤传感技术是什么？

分布式光纤传感技术是以光纤作为传感器进行物理量感知的光学仪器，该系统利用单根光纤同时实现物理量的监测和信号的传输。当前分布式光纤传感系统主要测量的物理量是：振动（声音）、温度、应变信息。应用的场景主要是一些长距离需要监测物理量的场景，例如石油天然管道的温度，振动监测，隧道边坡的应变监测等。

分布式光纤传感技术的实现原理？

分布式光纤传感系统的实现可以概况为：往光纤里注入脉冲激光，激光往光纤里传输的过程中会产生不同的散射光（例如瑞丽散射，拉曼散射，布里渊散射等），当光缆受到外界温度或形变扰动影响，返回的散射信号也会跟着变化，系统对这些散射光进行实时采集，再根据光速和时间的关系，可以确定对应扰动的光缆长度距离，然后再通过不同的解调方式可以解算出来光缆上各个位置的物理量（振动（声音），温度，应变）。

分布式光纤传感技术使用什么光纤？

一般情况下，分布式光纤振动传感系统（DAS/DVS）使用的是单模光纤，分布式光纤温度传感系统（DTS）使用多模/单模光纤，分布式光纤应变传感系统（BOTDR）使用的单模光纤。在实验室环境下，为了不占用地方及方便调试，我们很多时候采用裸光纤进行调试，但是在现场环境中，我们都会使用铠装光缆。DAS/DVS用单模的铠装光缆基本都可以（推荐G652或G652D纤芯的铠装光缆），DTS呢则需要根据主机的出纤情况进行配置（通常是62.5/125的多模感温光缆，或者50/125的多模感温光缆），BOTDR则需要定制的应变光缆。

分布式光纤传感技术测量精度怎么样？

对于光纤测振动的DAS系统来说，定位精度稍复杂，因为振动基本都是一个宽幅的响应（一片都在振动），而不是一个点，所以定位精度通常在几米，空间分辨率常规的在10米，一些高性能的在2~3米。而对于DTS系统来说定位精度可以做到1米左右。BOTDR也在1米左右。

对于测量值来说，DAS由于不易量化，所以很难对应到光缆的实际产生的形变上。DTS测温精度根据距离长短有差异，末端精度在±2℃的比较多。