分布式光纖傳感技術基于光纖的瑞利散射、拉曼散射和布里淵散射效應,通過分析光信號在光纖中傳輸時的散射光特性變化,實現對沿線物理量的實時監測。在石油管道監測中,工作人員將分布式光纖沿管道鋪設,當管道出現泄漏時,周圍溫度、應變等物理量發生改變,光纖中的光信號就會產生相應變化,系統便能快速定位泄漏點,誤差范圍通常在數米以內,為管道安全運行提供可靠保障。電力系統中,分布式光纖測溫系統發揮著重要作用。在高壓電纜的長期運行過程中,因電流傳輸產生熱量,一旦電纜接頭處接觸不良或局部過熱,可能引發嚴重故障。 分布式光纖用于監測橋梁應變。上海分布式光纖傳感器

在石油天然氣輸送領域,分布式光纖監測系統發揮著至關重要的作用。由于油氣管道往往穿越復雜地形與惡劣環境,傳統點式傳感器難以全方面覆蓋。而分布式光纖可沿管道全程鋪設,實時感知管道沿線的溫度、應變變化。一旦發生管道泄漏,泄漏點附近的溫度場會發生異常,分布式光纖能夠迅速捕捉到這一變化,并通過算法準確定位泄漏位置,誤差通常在數米以內。同時,通過監測管道應變,可及時發現因土壤沉降、第三方施工等因素導致的管道變形,提前采取防護措施,避免重大事故發生,保障能源輸送的安全與穩定。電力系統中,分布式光纖用于高壓電纜的在線監測。隨著城市用電負荷不斷增加。杭州長距離分布式光纖系統分布式光纖測量土壤濕度。

能夠提前捕捉到滑坡的前兆信息。當山體出現微小變形時,光纖的應變會發生改變,系統可根據應變變化的趨勢與幅度,預測滑坡發生的可能性與時間,及時發出預警,為人員疏散與災害防治爭取寶貴時間。對于地震監測,分布式光纖可作為傳統地震監測手段的補充,利用其高靈敏度特性,捕捉地殼微小震動,為地震預警與研究提供更多數據維度,提高地震監測的準確性與及時性。分布式光纖傳感技術在水利工程監測中發揮著關鍵作用。在大壩安全監測方面,分布式光纖可監測大壩壩體的溫度、滲流、應變等參數。通過分析壩體溫度場分布,能夠判斷壩體內部是否存在裂縫或滲漏通道;監測滲流變化,可及時發現大壩滲漏隱患,防止發生潰壩事故。
分布式光纖可實時監測模板支撐系統的穩定性,預防施工坍塌事故發生,確保建筑工程質量與施工安全。分布式光纖在農業領域的應用為精確農業發展提供了新的技術手段。在農田灌溉監測中,分布式光纖可測量土壤含水量分布,根據不同區域土壤濕度情況,實現精確灌溉,避免水資源浪費。同時,監測土壤溫度變化,有助于了解農作物生長環境,為農作物的種植與管理提供科學指導。此外,在溫室大棚環境監測中,分布式光纖可監測棚內溫度、濕度、光照等參數,實現對溫室環境的精確調控,為農作物創造比較好生長條件,提高農作物產量與品質。分布式光纖傳感系統在文物保護領域具有獨特價值。對于古建筑、石窟等文物,分布式光纖可實現對其結構穩定性、溫濕度環境的長期、實時監測。分布式光纖用于橋梁健康監測。

分布式光纖傳感系統以光纖作為傳感敏感元件與傳輸信號的介質,借助先進的 OTDR 和 OFDR 技術,能探測出光纖沿線不同位置的溫度和應變變化,實現真正的分布式測量。比如在大型電力電纜中,其內部因電流傳輸會產生熱量,分布式光纖溫度傳感器可以沿電纜全程鋪設,實時感知電纜各部位的溫度波動。一旦某位置溫度異常升高,系統就能迅速定位并發出預警,相較于傳統點式溫度傳感器,很大提升了電力電纜溫度監測的全面性和及時性,有效預防因局部過熱引發的火災等安全事故 。? 監測風電場風機運行狀況。上海DTS分布式光纖光柵
分布式光纖搭建智能監測網絡。上海分布式光纖傳感器
分布式光纖傳感系統在智能交通系統中發揮著重要作用。除了用于鐵路、公路監測外,在城市交通信號控制中,分布式光纖可監測道路車流量、車速等參數,通過智能算法優化交通信號配時,提高道路通行效率,緩解交通擁堵。在停車場管理中,分布式光纖可實現對車位占用情況的實時監測,引導車輛快速找到空閑車位,提升停車場的管理水平與使用效率。此外,分布式光纖還可用于監測交通標志、標線的狀態,及時發現損壞情況并安排維修,保障交通設施的正常運行。上海分布式光纖傳感器