如何將50km的通信光纜變成100萬(wàn)只光纖溫度傳感器？

隨著(zhù)分布式光纖傳感科技的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、AI人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對安全監測的要求逐漸嚴格。傳統的點(diǎn)式傳感器，已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，在這個(gè)背景下，普通的通信光纜因成本低，成分穩定，壽命長(cháng)達30年以上，本征防雷防爆不帶電等特點(diǎn)，成了天然優(yōu)質(zhì)且在特定領(lǐng)域無(wú)可替代的傳感器載體，通過(guò)分布式光纖傳感技術(shù)將普通通信光纜變成溫度+聲波振動(dòng)+應力應變傳感器陣列成為了一個(gè)備受關(guān)注的領(lǐng)域。這項技術(shù)的應用范圍廣泛，可涵蓋石油管線(xiàn)、電力電纜安全、煤礦安全、消防火災安全、交通隧道等多個(gè)行業(yè)。

光纖是現代人類(lèi)信息化文明的基石，屬于新興國家戰略基礎設施之一。與我們生活高度相關(guān)，隨著(zhù)光纖通信的普及，當前人類(lèi)99%以上視頻、語(yǔ)音、圖片、文件數據等等都是通過(guò)光纖來(lái)傳輸。沒(méi)有了光纖的支撐，人類(lèi)將瞬間倒退50年，我們將沒(méi)有了網(wǎng)絡(luò ) 沒(méi)有了遠程通信能力，手機電腦網(wǎng)絡(luò )失效；視頻無(wú)法傳輸；2G、3G、4G、5G都將重新歸零。但是光纖不僅僅可以用作通信，光纖還可以用于傳感（包含溫度、聲波振動(dòng)、應變等）。光纖用于傳感的主要優(yōu)勢是光纖的主要成分是二氧化硅，成本低廉（占地球總質(zhì)量的12%，取之不盡，用之不竭）。光纖的成分單一、耐腐蝕、耐高溫、抗輻射、本征安全防爆，壽命30年以上。配合高精尖的分布式光纖傳感解調系統，光纖所在現場(chǎng)不需要任何供電的情況下，即可將光纖所到之處的任何位置，幾公里、幾十公里，甚至上百公里以外所有光纖沿線(xiàn)的溫度、聲波振動(dòng)、應變等信息全部帶回來(lái)，實(shí)時(shí)測量時(shí)間可達秒級。并且光纖不僅能夠帶回來(lái)傳感數據，還能夠準確定位。比如光纖與管道同溝敷設，任何一個(gè)位置管道有泄漏，即可準確測溫和定位具體位置。布里淵科技專(zhuān)注于分布式光纖溫度、聲波振動(dòng)、位移應變等光纖傳感技術(shù)研發(fā)、技術(shù)更新、技術(shù)突破，也是具備單臺設備百萬(wàn)量級分布式光纖溫度、聲波振動(dòng)、位移應變傳感器集成能力的團隊。團隊成立至今，在分布式光纖傳感領(lǐng)域深耕細作，堅持“銳意進(jìn)取，開(kāi)拓創(chuàng )新”，持有各項專(zhuān)利與知識產(chǎn)權46項。創(chuàng )新的技術(shù)有厘米級布里淵分布式光纖頻域編碼的溫度解調技術(shù)、布里淵分布式相位聲波振動(dòng)還原pDAS技術(shù)（NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )AI模型）以及長(cháng)距離120km布里淵頻移溫度與應變解調技術(shù)，在未來(lái)應用前景廣闊。

當前分布式光纖傳感技術(shù)最大的難點(diǎn)是光纖的感知分辨率，感知分辨率可以類(lèi)比于視頻圖像的分辨率，分辨率越高越清晰，分布式光纖傳感同樣如此，傳感感知分辨率越高越靈敏。傳統的分布式光纖拉曼測溫技術(shù)，感知分辨率是米級的，比如±1米的空間尺寸感知分辨率。但是往往現場(chǎng)的實(shí)際應用場(chǎng)景是很小的發(fā)熱點(diǎn)或者泄漏點(diǎn)與光纖發(fā)生接觸，熱點(diǎn)的影響范圍僅僅是厘米級甚至是毫米級，傳統的分布式光纖拉曼測溫系統將無(wú)法感知，也無(wú)法定位，因為微小的溫度變化將被較大區間的空間尺寸感知分辨率平均掉。

當前，全球的分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展都面臨著(zhù)同樣的技術(shù)難題，如何提高光纖的空間感知能力，從米級的空間感知能力提升至厘米級的空間感知能力將會(huì )是一個(gè)量變到質(zhì)變的突破，難度非常之大，需要理論研究與工程實(shí)踐的綜合能力，傳統的拉曼光學(xué)時(shí)域解調在米級的空間尺寸感知分辨率已經(jīng)達到極限，無(wú)論是采樣率、信號寬帶、還是窄脈沖精度都無(wú)法突破提升。無(wú)錫布里淵科技團隊十年磨一劍，突破了這項技術(shù)并已經(jīng)全面產(chǎn)品化，將空間尺寸感知分辨率提升至±5cm，同時(shí)定位精度也提升至±5cm，意味著(zhù)對于同樣的1km普通通信光纖，傳統的±1米的空間尺寸感知分辨率的分布式光纖測溫系統，將1km的光纖變成了1000個(gè)溫度傳感器陣列，但是布里淵科技的厘米級分布式光纖測溫系統可以將1km的光纖變成20000個(gè)溫度傳感器陣列，提升幅度達到20倍。并且不影響測量數據的準確性，在未來(lái)應用前景廣闊，在分布式光纖傳感領(lǐng)域具有劃時(shí)代的意義。

通信光纜變成溫度傳感器陣列是一項具有廣泛應用前景的技術(shù)，可以在石油管線(xiàn)、電力電纜安全、煤礦安全、消防火災安全、交通隧道安全等多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。同時(shí)，該技術(shù)的市場(chǎng)前景也非常廣闊，未來(lái)有望成為光纖傳感器市場(chǎng)中最具潛力的領(lǐng)域之一。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng )新，產(chǎn)品的價(jià)格的調整，我們相信將來(lái)會(huì )有更多的應用場(chǎng)景和商業(yè)模式涌現出來(lái)，將這項技術(shù)應用到更廣泛的領(lǐng)域中，為人們的生命財產(chǎn)安全保駕護航。