中心推出基于DAS技术的“地面振源定位”全新解决方案

发布时间:2021-11-09


光缆作为地下管线中最常见的一员,已经遍布城市地下。通过将分布式声传感 (DAS) 系统与既有光缆相结合,就可以监测光缆路径周围的所有振动事件。如果能够进一步获取振动源相对于光缆的位置,则可以实现对地面目标的轨迹跟踪,更有利于管道外部威胁的识别和预警。

 

实验场地航拍图与振源激发

近日,我们提出了一种基于DAS和既有地下光缆的振动源自适应定位方法。通过提出一系列改进的信号处理方法和参数自适应优化策略,克服了将到达时延定位方法引入地面振源定位时的诸多困难,实现了对传输介质的多样性和地下结构的复杂性的良好适应性。所提出的方法在60 m的垂直距离上仍可以保持良好的性能,足以满足大多数地下电缆外部损坏报警应用的需求。

位置估计结果与估计误差

相关定位方法与实验结果以“Self-optimized Vibration Localization Based on Distributed Acoustic Sensing and Existing Underground Optical Cables为题,已发表在国际知名光学期刊Journal of Lightwave Technology上(DOI: 10.1109/JLT.2021.3122738)。其中第一作者为博士研究生丁哲文,通讯作者为张旭苹教授。该项工作在不依赖实施标定的情况下,在国际上首次利用既有光缆实现了自适应的地面振源定位,是目前利用既有光缆定位地面声源最为普适的方法,为地下管道的外部威胁早期预警等工程应用提供了一条可靠的技术路径。


撰稿人:丁哲文。