分布式光纤振动/声波监测仪DAS
DAS技术原理
激光在光纤中传播时会产生三种后向散射：瑞利散射(Rayleigh scattering)、布里渊散射(Brillouin scattering)和拉曼散射(Raman scattering)。其中，瑞利散射是弹性散射，对光纤周围的振动非常敏感。由于弹光效应，当外界振动和声波作用于光纤时，光纤的折射率和长度都将产生微小变化，进而使得瑞利散射光的振幅和相位发生变化，通过解调散射光的振幅和相位就可以获得光纤沿线振动和声波的信息。
分布式光纤振动/声波传感(DAS)技术是一种声波和振动探测的新型传感技术，具有分布式、集成度高、远距离传输、抗干扰性强、分辨率达米级等优点。它通过探测并解调瑞利散射光的相位，获取光纤沿线振动和声波的信息。在时域中，根据激光在光纤中的传输速率和入射光与背向瑞利散射光之间的时间差，对不同位置的扰动信号进行定位。从而实现对整条光纤沿线振动信息连续分布式监测。其工作原理如下图所示：
分布式光纤声学传感系统DAS工作原理示意图
光纤振动/声波监测仪产品说明
分布式光纤振动/声波监测仪是具有完全自主知识产权和国产化的高灵敏、高精度、大动态范围的声波振动监测设备。该设备采用独有的DAS专用激光光源和微弱信号高灵敏探测系统，以及最为先进的高保真相位解调技术和海量数据采集与高速处理技术，实现了频率监测范围10毫赫兹至20千赫兹，应变监测最小可达10-9，标距4米，定位精度1米，监测长度达40公里，性能指标国际一流。
分布式光纤振动/声波监测仪可利用现有光缆（通信、预埋）进行“城市生命线系统”监测、城市地下空间探测（大地CT）、地震监测、地质灾害预测、油气开采和油气管道监测、边防和海洋监测等，具有全天候跨昼夜连续监测、稳定性高、可靠性强和维护简单等优点，是一种全新的振动/声波监测手段。
分布式光纤声学传感系统ZD-DAS
分布式光纤振动/声波监测仪ZD-DAS的技术优势,4大核心技术
- 独有的专用激光光源系统 基于丰富的激光器调控和研制经验，创造性地研发了一套DAS专用激光光源系统，其输出激光高度相干、线宽超窄、频率高度稳定，从根本上提升了光纤振动/声波监测仪的综合性能。
- 创新的微弱信号高灵敏探测系统 基于多年激光谱学研究中的极微弱信号探测经验，研发了超低噪声、高增益、大动态范围的光电一体化探测系统，实现了对微弱背向瑞利散射光的高灵敏检测，使得设备可探测最小应变达10-9，定位精度1m，监测长度达40公里。
- 独创的高保真解调技术 针对DAS系统中相位解调的关键点和难点，团队创造性的研发了一种高精确相位解调技术，实现了在10mHz～20kHz的频率范围内高保真还原外界振动信号，尤其是在低频端（10mHz～100Hz）具备业界优异的灵敏度。
- 领先的海量数据采集和高速处理技术 结合多年的高速电子学设计经验，利用高速数据采集和现场可编程阵列FPGA技术，结合自主开发的高效率、低能耗硬件算法，实现了对海量数据（＞1000Mbps）实时在线处理，设备监测长度可达40公里，标距4米，定位精度1米，保证了在长距离监测的同时精准定位扰动源。
分布式光纤振动/声波监测仪DAS选择的更多理由
- 中国国产设备，全流程数据安全：数据采集、传输、保存、处理、分析；
- 软件定制化开发
- 本土化应用
应用领域
- “城市生命线系统”监测
- 城市地下空间探测（大地CT）
- 基础设施监测：道路监测、桥梁检测、隧道监测、地铁监测、水利大坝监测
- 地震监测、城市活断层监测
- 地质灾害监测和预测：滑坡和泥石流监测
- 油气开采和油气管道监测
- 周界安全和边防监测
- 海洋监测：舰船监测、海洋风力发电监测、海上石油钻井平台监测
- 科学研究
- 教学和科研
应用案列
案例1 城市地下空间探测
对城市地面以下200米以浅的地下空间进行探测，可以采用城市中已经布设的光纤，采用分布式光纤声波传感系统USTC DAS进行探测，获取城市地下空间图形。
仪器参数
- 监测距离（km） ＞40
- 定位精度（m） 1
- 标距（m） 4
- 振动频率范围 10mHz-20KHz
- 动态范围（dB） 120
- 光纤类型 单模