核心原理:光的散射特性
DAS 系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)是光纖中的三種散射效應(yīng),通過分析散射光的變化來感知外界信號。
- 瑞利散射(Rayleigh Scattering):光纖內(nèi)固有散射,占比最高。外界振動(dòng)會改變散射光的相位,系統(tǒng)通過對比相位變化,反推出振動(dòng)的位置和強(qiáng)度,這是 DAS 監(jiān)測振動(dòng)、聲波的核心原理。
- 拉曼散射(Raman Scattering):散射光頻率會隨溫度變化,主要用于分布式溫度監(jiān)測(DTS 系統(tǒng)),部分 DAS 系統(tǒng)會集成此功能。
- 布里淵散射(Brillouin Scattering):散射光頻率隨應(yīng)變(如光纖拉伸、擠壓)變化,可用于應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測,與瑞利散射結(jié)合能實(shí)現(xiàn)更全面的參數(shù)感知。
關(guān)鍵優(yōu)勢:為何選擇 DAS
相比傳統(tǒng)點(diǎn)式傳感器(如振動(dòng)傳感器、麥克風(fēng)),DAS 的核心競爭力體現(xiàn)在 “分布式” 和 “長距離” 上。
- 全范圍覆蓋:一根光纖即可實(shí)現(xiàn)數(shù)公里到上百公里的連續(xù)監(jiān)測,無需在沿途安裝多個(gè)點(diǎn)式設(shè)備,大幅降低部署成本。
- 抗干擾能力強(qiáng):光纖本身絕緣、抗電磁干擾、耐腐蝕,適合高壓電網(wǎng)、油氣管道、礦井等復(fù)雜惡劣環(huán)境。
- 高靈敏度與定位準(zhǔn):可實(shí)現(xiàn)米級甚至亞米級的定位精度,能快速鎖定異常信號(如管道泄漏、非法開挖)的具體位置。
主要應(yīng)用場景
DAS 系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)對安全和監(jiān)測精度要求高的行業(yè)。
- 能源領(lǐng)域:油氣長輸管道的泄漏監(jiān)測、第三方破壞預(yù)警;風(fēng)電 / 光伏電站的電纜故障定位。
- 交通與安防:鐵路 / 公路沿線的入侵檢測(如非法闖入、軌道異常振動(dòng));大型場館、邊境線的周界安防。
- 工業(yè)與基建:大型橋梁、隧道的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(監(jiān)測應(yīng)變、振動(dòng),預(yù)防坍塌);礦井的沖擊地壓、瓦斯突出預(yù)警。

