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智慧管线：分布式光纤水听器运用技术

[ 作者：杭州迈煌科技有限公司2023-02-12点击：450]

智慧管线：

我国部分城市管线超服役期，智能管线监控需求大。根据人民政协陕西省十一届委员会第五次会议第 631 号提案，我国大部分城市在城镇化建设开展之初，没有经过完善的规划和设计，因此多数管线和地下管网服役时间过长，出现了老化、损毁等问题，如何对上述管线进行监管，并在问题出现之前进行预警，成为了亟待解决的问题。特别是在地面施工过程中，部分施工人员操作失误或野蛮开挖，导致管线损毁。以上问题的解决需要借助分布式光纤传感技术。分布式光纤传感技术可以实现长距离管线监测，降低潜在风险。分布式光纤传感将光纤作为传感器，利用光纤中瑞利散射光对振动敏感的特性，对光纤沿途外界扰动信息以及管道的泄露信号进行分布式感知和精确定位，实现全时段、全方位监测。同时，依靠后端算法处理和信号识别技术，可以实现风险预警。

分布式光纤水听器运用技术：

分布式光纤水听器是利用分布式光纤传感技术（DAS）探测水下声波信号的光纤水听器阵列。传统光纤水听器由一个光纤干涉仪组成，其中内置光纤耦合器和法拉第旋转镜等光器件。多个光纤水听器组成阵列，对水下声波进行空间分离拾取。而分布式光纤水听器仅由一根光纤组成，因此可靠性有所提升，同时也可以实现空间连续拾取水下声波。其基本原理是利用激光在光纤中传输的后向散射光来进行传感，能够测量温度、应变、磁场等。传统光纤水听器受光衰减和光反射限制，单根光纤上最多有十几根阵元，且由于采用光纤激光器作为传感元件，因此成本较高。即便是干涉型光纤水听器，单根光纤阵元数也难以超过 100 个，且结构复杂，导致造价居高不下。而分布式光纤水听器则能实现空间连续、长距离的测量，且所有光纤传感器单缆成阵，采用简单结构的时分复用技术就能实现大规模阵列，从而降低了成本。

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