分布式声波传感(DAS)技术介绍

什么是DAS?

分布式声学传感(Distributed Acoustic Sensing, DAS)是一种传感技术,它能够从光缆上几乎无限数量的点上实时提供空间可分辨的声学和振动输出。该技术有效地将普通光纤(或经过特殊优化的光缆)转变为成千上万个灵敏的虚拟麦克风或振动传感装置。DAS能够实时从这些虚拟麦克风中产生数千个声频输出通道。

它是如何工作的?

DAS系统向光纤中发送一束短暂的激光脉冲,光纤在制造过程中会产生微小的折射率变化,这些变化在制造时被“冻结”,导致少量的光通过瑞利后向散射或其他受控反射技术(如光纤布拉格光栅)返回原点。后向散射会受到通过玻璃传播的任何声波或振动的调制,从而导致该点的模式发生变化。后续可以处理这些变化以获取振动信息,或者单独监测这些信息。

DAS可用于哪些应用?

DAS可用于线性资产,如管道、道路、轨道、边界或围栏。通过使用专门开发的算法,可以监听、跟踪和检测这些应用场景沿线的各种活动和事件,包括车辆和人流、挖掘或隧道作业。它还可以通过检测如管道泄漏或铁轨断裂及更多事件来监测设备状态。

DAS有哪些优点?

DAS系统易于安装,现场几乎不需要电力,覆盖范围可达45公里(30英里)(双头设备可加倍),与传统点式传感方法相比,极大地简化了传感系统。在许多情况下,可以使用靠近待监测设备或场景的现有网络中的“暗”光纤(指未被使用的光纤)。新的光缆可以以相对较低的成本部署,而未使用的光纤可用于其他目的,如资产通信或农村宽带传输。