分布式光纤声波传感系统的研究与工程应用

摘要

通过研究分布式光纤声波传感(distributed optical fiber acoustic sensing,DAS)系统的发展现状和组成结构,详细说明了DAS系统的具体测量原理以及衡量其实际监测性能的技术参数:传感距离、空间分辨率、频率响应和信噪比.DAS系统基于相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR),利用光脉冲在光纤中传输的后向瑞利散射的干涉实现对微振信号的测量和外界扰动模型的重建.相比传统的分布式光纤传感技术,DAS系统的监测信号具有高灵敏度、高信息丰度和多维度信号特征的特点,具有较好的环境适应性.另外,以管道泄漏、周界安防和水力压裂为例,说明了DAS系统在工程监测中的实际应用效果.