光纤声波传感系统（BL-DAS）

BL-DAS 简介

光纤声波传感系统（BL-DAS）为佰翎独立研发而成，设备基于分布式光纤传感瑞利散射技术，通过无源的光纤能够获得数十公里的声波(振动)信号，实现振动告警、事件识别、设备运行状态远程监测以及语音侦听功能。该产品特别适用于长距离、大范围的传感监测，具有快速响应、误告率低、实现声音侦听的特点。

BL-DAS设备图（侧面）

BL-DAS 测量原理

BL-DAS设备基于相干瑞利散射原理。外界的声波（振动）会对光纤空间结构产生影响，造成的光纤局部同频振动；一定强度的光打入光纤后，就会收到约千分之一的瑞利散射回波，这些回波会将光纤的振动信息带回来；对这些信息进行解调，就可以确定振动事件的位置，并将振动区域的振动信息（声波信息）进行还原出来。

瑞利散射

光纤传输时光散射原理

当外界声波（振动）信号作用于传感光纤上时，会带来散射瑞利光信号的相位发生变化。佰翎通过自研的信号处理算法、高相干的脉冲光源以及相干接收技术，得到了声波（振动）引起的相位变化。通过分析相位变化信号，实现了振动事件识别、设备运行状态远程监控以及语音侦听等功能。

BL-DAS 主要功能

1.实时显示整条线路的声波振动特征

如图所示，为某系统整条线路中所有位置的监测声波振动特征图。图示振动特征以该位置的振动强度来表示，振动强度数值以不同的颜色表示。图中虚线框的位置标识了监测到的异常声波振动事件，BL-DAS准确发现并告警了该事件。告警后，系统将提供该位置的历史特征和当前的异常特征，可以对振动事件进行智能的分析判断。

线路实时声波振动特征瀑布图

2.对监测实体进行三维动态虚拟显示

该监测系统能够提供三维动态的虚拟显示，对监测实体的状态进行虚拟现实展示，使监测实体的状态清晰明了，极大便利运维管理。

在三维监测图中，用户可以直接看到每个位置的实时声波振动状态。可以看到异常的告警信息，可以查看线路位置的历史振动特征，以及当前的告警情况。还能够直接监听历史的告警录音以及实时的语音监听。当有告警发生时，可以直接定位到线路的具体位置。如图所示，是某发电项目的三维现实在线监测平台。

某项目三维现实在线监测示意图

3.告警自动录音赋能远程处理

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。

当系统发现声波状态出现异常后，将触发自动监听录音功能。侦听录音功能能够直接对发生异常声波的位置进行侦听录音。录音的时长和条数由用户的参数配置决定。录音后，可由用户进行回放分析。该功能能够带来的好处如下：

1）通过告警当时的监听录音，用户能够直接“听”出线路的健康状况，发生的问题情况。该功能将赋能用户远程处理。

2）当线路异常属于偶发性异常时，该功能能够避免线路状态恢复后问题漏发现的情况。

3）通过异常告警和侦听录音功能，用户可以对线路异常问题进行定位和定时，便于用户结合其他监测手段更加全面的诊断和解决线路的异常问题，保障线路安全。

4. 远程侦听赋能用户实时处理

如图所示，为某用户的在线运维监视界面。用户可以选择直接侦听发生告警的位置，通过侦听告警时的自动录音或者实时的侦听线路的情况，以此就可以远程实时地处理线路的问题。该功能，将赋能用户远程实时处理。

线路虚拟运维监视界面参考

5.历史数据存储、查询和导出

系统提供数据库的功能，通过数据库来管理系统的实时振动特征、自动录音数据以及实时监听数据，还有各个环节的配置参数。通过数据库，用户可以方便的查询和导出线路的整体数据和单点位置数据。

6.MQTT数据推送

系统提供了MQTT的数据推送机制，通过该机制，用户可以在多终端上方便的获得系统的数据和事件。用户可以通过MQTT机制获得数据，便于二次开发。通过该数据推送，用户可以方便的连接到已有的运维管理系统。如图所示，为我方实施的某铁路轨道MQTT云端数据监控中心。

某铁路轨道的MQTT云端监控软件界面

BL-DAS 版本和指标