動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀(BL-BOTDR)的性能突破——從分鐘級(jí)到秒級(jí)的測(cè)量速度。傳統(tǒng)BOTDR受限于弱信號(hào)累積與頻移解算效率,單次測(cè)量耗時(shí)通常超過(guò)1分鐘,難以滿足軌道交通、地震預(yù)警等動(dòng)態(tài)場(chǎng)景需求。佰翎公司通過(guò)兩項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)10秒級(jí)突破:① 并行化頻域壓縮算法,將頻移掃描次數(shù)從千次級(jí)降至百次以內(nèi);② 低噪聲光子芯片集成,提升信號(hào)信噪比以減少平均次數(shù)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,在50km光纖上實(shí)現(xiàn)3.5m空間分辨率時(shí),系統(tǒng)刷新率可達(dá)5秒,較其他優(yōu)良同類產(chǎn)品提速6倍以上。這一突破使BL-BOTDR成為非常適用于橋梁振動(dòng)、滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的商用化分布式傳感系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀比傳統(tǒng)傳感器節(jié)省90%布線成本,尤其適合廣闊區(qū)域。湖北單模動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀

單模BL-BOTDR測(cè)量原理是基于布里淵散射效應(yīng)的一種先進(jìn)光纖傳感技術(shù),其重要在于利用光纖中的布里淵散射現(xiàn)象來(lái)監(jiān)測(cè)光纖的溫度和應(yīng)變情況。布里淵散射是光波在光纖中傳播時(shí)與光纖材料中的聲學(xué)聲子相互作用而產(chǎn)生的一種散射現(xiàn)象,這種散射光的頻率與入射光存在微小的差異,這種頻率差被稱為布里淵頻移。布里淵頻移與光纖的溫度和應(yīng)變之間存在線性關(guān)系,因此,通過(guò)測(cè)量布里淵頻移的變化,可以間接地推斷出光纖的溫度變化和所承受的軸向應(yīng)變情況。湖北單模動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀傳感與傳輸一體化。

單模BL-BOTDR設(shè)備作為一種先進(jìn)的分布式光纖傳感系統(tǒng),在現(xiàn)代工程監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其首要的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)大型結(jié)構(gòu)的全分布式監(jiān)測(cè)。與傳統(tǒng)的電傳感器不同,單模BL-BOTDR設(shè)備能夠監(jiān)測(cè)整條光纖沿線上的任意點(diǎn),獲取更全方面的參數(shù)信息。這種能力使得它在橋梁、隧道、高速公路等大型基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測(cè)中表現(xiàn)出色。通過(guò)光纖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將光纖鋪設(shè)在關(guān)鍵部位,利用布里淵散射原理分析光時(shí)域反射信號(hào),可以精確測(cè)量結(jié)構(gòu)體的應(yīng)力變化和變形情況,為工程安全提供有力保障。
通過(guò)鋪設(shè)在管道周圍或沿線的光纖傳感器,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道在溫度變化、地質(zhì)活動(dòng)等因素作用下的應(yīng)變響應(yīng)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏、預(yù)防管道破裂等事故具有重要意義。同時(shí),動(dòng)態(tài)BOTDR技術(shù)還具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn),能夠提高油氣管道監(jiān)測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,動(dòng)態(tài)BOTDR技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用也成為可能。通過(guò)將動(dòng)態(tài)BOTDR傳感器接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸、實(shí)時(shí)分析和智能預(yù)警。這種融合應(yīng)用不僅提高了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的智能化水平,還為結(jié)構(gòu)安全管理提供了更加便捷、高效的手段。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,動(dòng)態(tài)BOTDR技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀完成 25km連續(xù)分布式測(cè)量需 4.5 s,空間分辨率 0.42 m。

隧道作為地下交通設(shè)施,其安全穩(wěn)定性至關(guān)重要。BL-BOTDR技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)隧道圍巖的應(yīng)變變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)圍巖松動(dòng)、位移等異常情況。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,可以評(píng)估隧道的穩(wěn)定性,為隧道的維護(hù)加固提供決策支持。同時(shí),該技術(shù)還能夠?qū)λ淼朗┕み^(guò)程中的地質(zhì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè),為施工方案的優(yōu)化提供依據(jù)。油氣管道作為能源運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ溃浒踩\(yùn)營(yíng)關(guān)系到國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。BL-BOTDR技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)油氣管道沿線的應(yīng)變和溫度變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏、腐蝕等安全隱患。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理,可以評(píng)估管道的完整性,為管道的維護(hù)搶修提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。該技術(shù)還能夠?qū)艿朗┕み^(guò)程中的質(zhì)量控制進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保管道建設(shè)質(zhì)量。佰翎光電的主營(yíng)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀榮獲2024年度光學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)。湖北單模動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀
動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀測(cè)量精度可達(dá)0.4 ℃或8 με。湖北單模動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀
單模BL-BOTDR設(shè)備測(cè)量原理是基于布里淵散射效應(yīng)的一種先進(jìn)分布式光纖傳感技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)利用光纖中的布里淵散射現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖沿線溫度和應(yīng)變等物理量的分布式測(cè)量。具體而言,單模BL-BOTDR設(shè)備采用普通單模光纖作為傳感介質(zhì),光源部分通常由半導(dǎo)體激光二極管分布式反饋(DFB)激光器或光纖激光器構(gòu)成,其中DFB激光器因其穩(wěn)定的性能而被普遍采用。為了實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳感距離,通常會(huì)選擇光源的中心波長(zhǎng)位于光纖低損耗窗口附近,如1550nm。這種設(shè)置不僅提高了光信號(hào)的傳輸效率,還確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。湖北單模動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域反射儀