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Distributed Acoustic Sensing · Build & Avoid Pitfalls

如何做一台自己的分布式光纤传感 DAS 系统?

分布式光纤传感相对传统电传感具有本质安全、无火花、耐腐蚀等优势。作为新一代传感技术,DAS 正被广泛应用于各行各业——本文整理基本概念与新手入门需要避开的坑。

光学 · 电学 · 计算 自研分工 · 测试工装 新手避坑指南

基本理论知识

DVS/DAS 搭建专题 >>

分布式光纤传感是一门集光学、电学、计算于一体的复杂交叉学科。做好 DAS 系统之前,需要掌握一定的理论基础,并认真阅读相关文献,弄清 DAS 系统的实现方式。

DAS 系统原理图
市面上常见 DAS 系统原理示意:激光器、声光调制器、EDFA、平衡光电探测器与采集卡为核心组件

从原理图可见,DAS 系统需要的核心组件包括:激光器声光调制器(AOM)EDFABPD 平衡光电探测器以及采集卡

您自己要做什么?

不同背景的研究人员,对「自研 DAS」可能有不同目标:

  • 我想把这套系统搭建起来
  • 我是学光电的,我想做激光器驱动、EDFA、平衡光电探测器
  • 我是做 FPGA 的,我想做 DAS 的解调及采集算法
  • 我需要熟悉这套系统的原理,搭建起来后自己去做一些应用
分布式光纤传感 DAS 涉及多个功能器件。从事光电、精密仪器方向的研究人员可以有选择地实现系统的一部分组件,但不建议所有器件都自己实现——这不只是技术问题,也是时间成本问题。建议根据自己的专业方向与擅长,选择若干核心组件进行自研。

有参照好测试

DAS 硬件模块 >>

进行自研 DAS 组件时,最好准备一套测试工装,方便快速对比验证,确认自己做出来的组件是否达标。若从多家供应商零散采购,很可能搭不出效果,或效果并非最优。

测试工装应优先选择专业 DAS 硬件模块厂商——这些器件在出厂前均经过验证与测试。光翼智能作为 DAS 硬件设备厂商,提供完整的 DAS 器件模块;针对自研客户,也提供经过验证的散件 BOM 方案,能够输出稳定、优质的信号。

DAS 系统散件 BOM 与测试工装示意
验证过的 DAS 散件 BOM 方案,便于自研客户搭建测试工装

DAS 核心器件

DAS 应用方案 >>

新手避坑

分布式光纤传感系统涉及多个学科,技术复杂度较高。新手入门常见踩坑点整理如下:

  • 自己按自己的理解来搭:根据文献与理解采购器件,以为搭起来就有好效果——事实上往往搭不出来,或效果远未达标。
  • 选择没有技术支持的产品:调研不足,采购非主业光纤传感公司的产品,后期信号处理上供应商无法提供有效支持。
  • 买了模块/采集卡但是不懂解调:能通过厂家上位机采数,但不会做解调处理,而厂家亦无法提供算法层面的协助。
建议先通过 DVS/DAS 搭建专题了解系统架构,再按课题方向选择 验证过的 DAS 模块DAQ 采集卡搭建测试工装,把精力集中在您擅长的解调算法或应用层。

联系电话 13427781756