在當今這個以數(shù)據(jù)和信息為中心的時代,對關鍵基礎設施的健康監(jiān)測變得愈發(fā)重要。杭州光傳科技有限公司憑借其在分布式光纖傳感領域的深厚技術積累,為多個行業(yè)提供了先進的監(jiān)測解決方案。利用基于布里淵散射、拉曼散射、瑞利散射以及光纖光柵效應的傳感技術,杭州光傳科技已自主開發(fā)出一系列高精度、高可靠性的監(jiān)測系統(tǒng),包括布里淵光時域分析系統(tǒng)(BOTDA)、布里淵光時域反射系統(tǒng)(BOTDR)、分布式光纖測溫系統(tǒng)(DTS)、分布式光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)(DAS/DVS)以及光纖光柵解調(diào)儀(FBG)。這些系統(tǒng)通過光纖溫度、應變、振動等實時測量能力,為海底電纜、架空線路、輸油管道、電纜隧道、橋梁、大壩等關鍵結(jié)構(gòu)的健康狀況監(jiān)測提供了強有力的技術支持。特別是在電力和石化行業(yè),如國網(wǎng)、南網(wǎng)、中石油、中石化、中海油、國家管網(wǎng)、中國電建等大型企業(yè),杭州光傳科技的產(chǎn)品不僅提升了設施的安全監(jiān)控水平,而且提高了災害預警和故障分析的效率,為客戶節(jié)省了大量的維護成本并大幅降低了事故發(fā)生率。公司的布里淵光時域分析系統(tǒng)(BOTDA)和布里淵光時域反射系統(tǒng)(BOTDR)利用布里淵散射原理,能夠在長距離光纖上實現(xiàn)高精度的溫度和應變測量。其分布式光纖測溫系統(tǒng)(DTS)則通過拉曼散射效應。分布式光纖助力交通設施監(jiān)測。山東瑞利分布式光纖系統(tǒng)
分布式光纖在火災預警中有著重要的功能體現(xiàn)。在各類建筑、工業(yè)場所等容易發(fā)生火災的區(qū)域,分布式光纖可以作為一種高效的火災預警手段。它具有溫度傳感功能,當環(huán)境溫度升高時,光纖中的光信號會隨著溫度的變化而改變。分布式光纖可以覆蓋大面積的區(qū)域,無論是建筑物的天花板、墻壁內(nèi)部還是電纜橋架等位置都可以鋪設。在火災初期,往往會有局部溫度升高的跡象,比如電線短路產(chǎn)生的局部過熱,或者易燃物開始陰燃階段的溫度變化,分布式光纖都能夠及時檢測到。而且,它的分布式特性使得它可以準確地定位溫度異常點,為消防人員提供準確的火災發(fā)生位置信息。這種早期預警能力可以爭取寶貴的滅火時間,減少火災造成的損失,尤其是對于一些存放重要物資或者人員密集的場所,分布式光纖的火災預警功能顯得尤為重要。 江蘇長距離分布式光纖感溫系統(tǒng)智能電網(wǎng)用它盯導線溫度。
分布式光纖還具有抗電磁干擾、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)良特性。在復雜的電磁環(huán)境中,它能夠穩(wěn)定地工作,不受外界干擾。同時,它可以在惡劣的環(huán)境條件下長期使用,為一些特殊領域的應用提供了可靠的保障。例如,在石油化工、電力等行業(yè),分布式光纖可以在高溫、高壓、強腐蝕的環(huán)境中準確地測量溫度、壓力等參數(shù),為生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定提供支持。在石油走業(yè),分布式光纖有著寬泛而重要的應用。例如,在石油管道監(jiān)測方面,分布式光纖可以實時監(jiān)測管道的溫度、壓力和應變情況。一旦管道出現(xiàn)泄漏或其他異常情況,分布式光纖能夠迅速準確地定位問題所在位置,極大地減少了泄漏帶來的環(huán)境污染和經(jīng)濟損失。曾經(jīng)有一家大型石油企業(yè),在其漫長的輸油管道網(wǎng)絡中部署了分布式光纖傳感系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng),他們成功地在一次潛在的泄漏事故發(fā)生初期就及時發(fā)現(xiàn)了問題,并迅速采取了修復措施,避免了一場可能的重大災難。不僅如此,分布式光纖還可以用于油井監(jiān)測。它能夠精確地測量油井內(nèi)部的溫度和壓力變化,為石油開采過程中的優(yōu)化決策提供重要依據(jù)。
分布式光纖與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在監(jiān)測應用中有著緊密的協(xié)同關系。分布式光纖作為傳感單元,能夠獲取大量的關于被監(jiān)測對象的物理參數(shù)信息,如應變、溫度、振動等,但這些原始數(shù)據(jù)是復雜且龐大的。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)則起到了關鍵的作用,它可以接收來自分布式光纖的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為可分析的數(shù)據(jù)。通過先進的算法,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以對這些數(shù)據(jù)進行濾波、降噪處理,去除因環(huán)境干擾等因素產(chǎn)生的虛假信號。然后,對處理后的數(shù)據(jù)進行分析,例如通過建立數(shù)學模型來判斷被監(jiān)測對象的健康狀態(tài)。在長期監(jiān)測中,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可以對數(shù)據(jù)進行存儲和管理,以便進行歷史數(shù)據(jù)對比和趨勢分析。這種協(xié)同工作使得分布式光纖監(jiān)測技術更加可靠和有效,能夠從海量的數(shù)據(jù)中提取出有價值的信息,為監(jiān)測結(jié)果的準確性和可靠性提供保障,更好地服務于各種實際監(jiān)測場景。 分布式光纖開啟智能感知時代。
分布式光纖在軌道交通結(jié)構(gòu)監(jiān)測中有著而深入的應用。在地鐵、輕軌等軌道交通系統(tǒng)中,軌道、隧道、車站等結(jié)構(gòu)的安全是保障運營安全的關鍵。分布式光纖可以鋪設在軌道下方的道床、軌道結(jié)構(gòu)本身以及隧道襯砌等部位。對于軌道結(jié)構(gòu),它能夠?qū)崟r監(jiān)測軌道在列車荷載作用下的變形和振動情況。當軌道出現(xiàn)不平順或者局部損壞時,分布式光纖可以通過測量應變和振動參數(shù)及時發(fā)現(xiàn)問題。在隧道方面,它可以檢測隧道的長期沉降、襯砌的開裂等情況,確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在車站建筑中,分布式光纖可用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)的受力情況,防止因建筑結(jié)構(gòu)問題影響乘客的安全。通過這種全方面的監(jiān)測,軌道交通運營部門可以提前采取維護措施,保障列車的平穩(wěn)行駛,減少因結(jié)構(gòu)問題導致的晚點、停運等事故,提高軌道交通的服務質(zhì)量和安全性。 分布式光纖讓通信無死角覆蓋。湖南布里淵散射分布式光纖感溫探測器
它為設施安全提供保障。山東瑞利分布式光纖系統(tǒng)
六、分布式光纖傳感技術的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(一)挑戰(zhàn)信號處理復雜分布式光纖傳感技術的信號處理比較復雜,需要對大量的背向散射光信號進行處理和分析,才能獲得光纖沿線的物理量分布情況。這對信號處理算法和硬件設備提出了很高的要求。空間分辨率和測量精度的平衡在分布式光纖傳感技術中,空間分辨率和測量精度往往是相互矛盾的。提高空間分辨率會降低測量精度,提高測量精度會降低空間分辨率。如何在兩者之間取得平衡是一個挑戰(zhàn)。環(huán)境干擾分布式光纖傳感技術容易受到環(huán)境干擾的影響,例如溫度變化、振動等。如何減少環(huán)境干擾對測量結(jié)果的影響是一個挑戰(zhàn)。(二)發(fā)展趨勢多參數(shù)測量未來的分布式光纖傳感技術將向多參數(shù)測量方向發(fā)展,同時測量溫度、應變、振動等多個物理量,提高監(jiān)測的全面性和準確性。高空間分辨率和高測量精度隨著技術的不斷進步,分布式光纖傳感技術的空間分辨率和測量精度將不斷提高,滿足更多領域的監(jiān)測需求。智能化監(jiān)測未來的分布式光纖傳感技術將與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術相結(jié)合,實現(xiàn)智能化監(jiān)測。通過對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理,可以自動識別異常情況,并及時發(fā)出警報。微型化和集成化未來的分布式光纖傳感技術將向微型化和集成化方向發(fā)展。 山東瑞利分布式光纖系統(tǒng)