分布式光纖傳感監測系統原理
光的傳播有一種叫做閃射現象。
閃射:當光束通過不均勻媒質時,部分光束將偏離原來方向而分散傳播,從側向也可以看到光的現象,叫做光的散射
然后光的散射可以分成彈性散射跟非彈性散射。彈性閃射主要有瑞利散射和米氏散射; 非彈性散射包括布里淵散射,拉曼散射,康普頓散射等。而分布式光纖傳感監測系統,是采用不同的散射實現的產品。有基于拉曼光譜(Raman spectra),布里淵散射, 瑞利散射等。
本文試著對分布式光纖傳感監測系統做一下介紹。
1. DVS防區型: 是通過劃分防區進行監測的,而且當某個位置入侵后 不能準確定位到具體位置,只能知道在某個防區,所以劃分防區就很重要了,我們一般建議是50m-200m 一個防區,總防區一般為16個以內。這樣就能快速的定位到入侵位置(因為距離比較短)。主要用在一些建筑的周屆安防上,而且安裝比較復雜,不能應用于長距離傳輸,價格不貴,長距離定位型的DVS價格降下來后,防區型的DVS慢慢沒有優勢了。
3. 分布式光纖聲波監測系統(DAS):
測聲音的,原理其實也是基于振動測量;跟DVS的區別是DAS相位解調,能線性還原聲音,DVS沒有相位調解,無法還原聲音;現在慢慢變成分布式光纖振動測量得主流,在能源,石油,燃氣管道等等場景中開始使用。
DAS系統需要相干探測,所以探測部分需要使用到平衡光電探測器。平衡光電探測器>>
想快速搭建分布式光纖聲波監測系統,可以采用DAS的一體化模塊,配上一張高速的采集卡即可。DAS一體化模塊
從軟件開發角度看,DAS相比DVS要復雜,因為數據量大,解調復雜。
推薦:點擊查看DAS視頻>>
4. 分布式光纖測溫系統(DTS): 測溫度的,單獨DTS一般是基于拉曼的,價格便宜很多,幾萬塊錢的樣子;也有基于布里淵的BOTDR,可以同時測溫和應力,現場需要2根光纖,一根測溫,一根測應力,但是造價非常高,貴的價格能到百萬級別。BOTDR系統需要用到高速的光電探測器,查看高速光電探測器>>
5. 光纖光柵(FBG):
光纖光柵,在光纖里面刻蝕的光濾波器,可以濾出特定頻率的光。一般工程應用是,一個多通道FBG解調模塊,后面接FBG光纖傳感器,測溫度,測應力等等;比較成熟,缺點就是成本有點高,如果能把成本降下來FBG的應用市場還是挺多的。
FBG有那些傳感器>>