布里渊光时域反射仪(BL-BOTDR)
BL-BOTDR 简介
布里渊光时域反射仪(BL-BOTDR)为佰翎独立研发而成,设备基于分布式光纤传感布里渊散射技术。基于传感光纤,在无需线路供电情况下能够获得数十公里的温度和应变信息。通过光纤传感的信息,我们能够得到光纤所处的温度变化和结构变形。BL-BOTDR特别适用于大结构、大范围的传感监测。较行业产品,BL-BOTDR具有测量速度快、体积小、重量小、功耗低的特点。
BL-BOTDR PXIE工控机设备图
BL-BOTDR 测量原理
BL-BOTDR基于光纤的布里渊散射原理。光纤材料的密度、折射率等光学性质存在微观的不均匀性,导致光在光纤中传输产生散射现象,布里渊散射就是其中一种散射现象。布里渊散射光的频率偏离于入射光,偏离的频率差称为布里渊频移。环境温度的变化和光纤应变,会影响光纤中的声速和光的折射率,从而使布里渊散射的频移发生变化。频移变化量与光纤的温度变化和轴向应变成线性关系,关系如下:
其中,等号=后的两个C下标符号分别为布里渊频移的应变和温度系数,三角标符号分别为应变和温度变化。佰翎通过自研的光电信号处理技术,得到布里渊散射信号的频率信息。根据频移变化,得到光纤的温度和应变的变化。最后,通过光纤的传感信息得到光纤所处环境的温度变化和结构体的变形。
BL-BOTDR 主要功能
1.温度和应变传感:设备能够对光纤所处环境或结构体的温度变化或结构体变形进行持续的监测。
2.快速测量:设备能够在秒级别内完成整条线路高精度的测量,支持多种方式通知运维。
3.数据库存储和数据分析:设备支持在用户端强大的数据库存储和数据分析功能,支持测量结果数据的趋势和波动性分析。
本地端数据调用分析界面
4. 用户监控和告警显示:支持支持在用户端软件提供虚拟现实的监控界面,界面上直接绑定告警信息。如下图展示了某高铁钢轨的在线监控。
本地端软件用户监控界面
5.三方联动:设备支持设备端监测,或者通过SOCKET / MQTT等多种方式将数据传输至用户端,便于与用户二次开发与多种监测技术的融合。
某轨道的MQTT云端监控软件界面
BL-BOTDR 版本和指标
指标型号 |
BLR-R05 |
BLR-R12 |
BLR-R25 |
BLR-R50 |
BLR-R100 |
光纤类型 |
单模 | ||||
单向传感距离 (公里) |
5 | 12.5 | 25 | 50 | 100 |
每条线路测量 时间(秒) |
<5 @5km |
<5 @5km <10 @12.5km |
<5 @5 km <10 @12.5 km <20 @25 km |
<5 @5 km <10 @12.5 km <20 @25 km <50 @50 km |
<5 @5 km <10 @12.5 km <20 @25 km <50 @50 km <100@100km |
每条线路 最大传感点数 |
16384 |
||||
测量线路数目 (可扩展) |
1,4,8 (可扩展) |
||||
空间分辨率 (米) |
1 @5 km |
1 @5 km 2 @12.5 km |
1 @5 km 2 @12.5 km 5 @25 km |
1 @5 km 2 @12.5 km 5 @25 km 12.5 @50km |
1 @5 km 2 @12.5 km 5 @25 km 12.5 @50km 25 @100km |
应变传感范围 |
8000 με (可扩展) |
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应变传感精度 |
优于20 με |
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温度传感范围 |
-100 ℃~300 ℃ (取决于传感光缆) |
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温度传感精度 | 优于1℃ | ||||
设备机箱 |
1U主机 标准机箱 |
1U主机 + 1U放大 标准机箱 |
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设备重量 |
< 6公斤 |
< 9公斤 |
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设备功耗 |
< 50瓦 |
< 65瓦 |