DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:
2025-12-19
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在剛剛落幕的2025海洋科技與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展論壇上,海南普惠海洋總經(jīng)理余華兵教授為大家?guī)砹?/span>《DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用》主題報(bào)告,介紹了該技術(shù)在實(shí)際中的解決方案,為水下關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)提供新的技術(shù)路徑。同時(shí),海南普惠海洋帶來了自主研發(fā)的PH3D-450測深側(cè)掃三維圖像聲吶、特纖特纜組件、光纖水聽器拖曳陣及海底陣系統(tǒng),可為各類海洋項(xiàng)目提供配套設(shè)備、產(chǎn)品或服務(wù),受到廣泛關(guān)注。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用




分布式光纖傳感在水下的應(yīng)用


《DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防應(yīng)用》報(bào)告主要介紹了分布式光纖水聽器及DAS聲敏螺旋光纜在水下的最新應(yīng)用情況,為水下關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)提供新的技術(shù)路徑及解決方案。


分布式光纖水聽器:全光纖的革新方案


分布式光纖水聽器將光纖本身作為傳感器,利用背向散射光實(shí)現(xiàn)分布式感知。其工作原理基于脈沖光在光纖中的散射效應(yīng):當(dāng)光脈沖在光纖中傳輸時(shí),會(huì)產(chǎn)生背向散射光,外界聲波擾動(dòng)會(huì)改變光纖光程,從而影響散射光的相位。通過分析相位變化,就能反演聲場信息。

DAS系統(tǒng)具有獨(dú)特優(yōu)勢:分布式傳感:光纖即傳感器,結(jié)構(gòu)簡單可靠,無需復(fù)雜光學(xué)器件。低成本:光纜可自動(dòng)化生產(chǎn),成本較傳統(tǒng)陣列大幅降低。聲學(xué)可重構(gòu):通過調(diào)整測量尺度,實(shí)現(xiàn)多尺度數(shù)據(jù)融合。大標(biāo)距用于目標(biāo)探測,小標(biāo)距用于方位分辨,靈活適應(yīng)不同場景。

DAS端機(jī)(解調(diào)儀)具備高靈敏度,應(yīng)變分辨率達(dá)1pε√Hz,頻帶覆蓋0.001Hz至50kHz。配合普惠設(shè)計(jì)的高靈敏度PH-DAS Cable,可實(shí)現(xiàn)不低于-130dB的聲壓靈敏度指標(biāo)。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


應(yīng)用場景:從水下安防到油氣勘探

光纖水聽器技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水下安防、海洋物探等領(lǐng)域,其案例生動(dòng)展示了技術(shù)的實(shí)用性。


水下安防:柵欄式探測守護(hù)港口與島礁


水下安防是分布式光纖水聽器的核心應(yīng)用場景。針對蛙人、無人潛航器等非對稱威脅,分布式光纖水聽器陣列可快速部署成“水下柵欄”,實(shí)現(xiàn)大范圍水下封鎖。例如,2025年8月,公司成功進(jìn)行了海試,使用分布式光纖水聽器陣列對水面船只、UUV進(jìn)行非合作目標(biāo)探測。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


海試中,陣列采集到水面目標(biāo)穿過的強(qiáng)烈聲波信號,并通過波束形成算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和航跡追蹤。結(jié)果表明,DAS陣列具備過頂檢測和目標(biāo)跟蹤能力,為港口、島礁等關(guān)鍵區(qū)域提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


油氣物探:聽地聲助力資源開發(fā) 


除了水下安防,節(jié)點(diǎn)式與分布式光纖水聽器陣列在油氣勘探中發(fā)揮重要作用。DAS技術(shù)可用于海洋物探、井筒監(jiān)測和巖芯實(shí)驗(yàn),通過“聽地聲”方式分析地層結(jié)構(gòu),提升資源采收率。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


產(chǎn)品介紹
分布式光纖傳感(DAS)系統(tǒng)
  • 通過優(yōu)化光纖傳感的信號處理算法成為光纖傳感技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、水下安防、油氣物探等領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用的重要載體。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用

PH3D-450測深側(cè)掃三維圖像聲吶
  • 可同時(shí)獲取高精度全水域水深數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)三維側(cè)掃圖像。該系統(tǒng)為集成高精度姿態(tài)傳感器和表面聲速計(jì)的集成化方案,滿足IHO特級標(biāo)準(zhǔn),覆蓋寬度可達(dá)水深的8-16倍,可應(yīng)用于海洋測繪、巡檢與掃測等水下調(diào)查等場景。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


DAS聲敏螺旋光纜
  • DAS聲敏螺旋光纜實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)360°全方位感知,具備三分量傳感潛力;靈敏度高達(dá)-120dB,比常規(guī)光纖提高約4個(gè)數(shù)量級;通過控制螺旋纏繞大幅度提升空間分辨率。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用

水下光纜
  • 專為水下環(huán)境設(shè)計(jì)的特殊光纜,具有高抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕性和防水性能,廣泛應(yīng)用于海洋通信、海洋資源開發(fā)和海上工程等領(lǐng)域。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


水密連接器
  • 耐高壓、耐低溫與腐蝕環(huán)境,采用多層阻水結(jié)構(gòu),確保光纜在深海水下長期保持內(nèi)部干燥,信號傳輸?shù)蛽p耗。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用
光纖水聽器拖曳陣系統(tǒng)
  • 搭載于機(jī)動(dòng)平臺之上,包括多類型船只、水面及水下無人平合等,可應(yīng)用于水下目標(biāo)探測、目標(biāo)特性采集、科學(xué)試驗(yàn)、海洋環(huán)境調(diào)查、海洋資源物探等方面。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用

光纖水聽器海底陣系統(tǒng)
  • 采用光纖傳感器陣列技術(shù),通過信號處理手段,對水下目標(biāo)進(jìn)行探測,適宜于長期布放于海底,形成被動(dòng)遠(yuǎn)程水下預(yù)警防御層,實(shí)現(xiàn)對水面及水下目標(biāo)的探測、報(bào)警與跟蹤。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應(yīng)用


海南普惠海洋致力于推動(dòng)海洋科技與產(chǎn)業(yè)深度融合,為各類海洋項(xiàng)目提供配套設(shè)備、產(chǎn)品或服務(wù),誠邀各界伙伴攜手合作,共享資源與機(jī)遇,共筑藍(lán)色發(fā)展新未來。期待與您攜手共進(jìn)!