DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用

發(fā)布時間:
2025-12-19
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在剛剛落幕的2025海洋科技與產業(yè)協(xié)同發(fā)展論壇上,海南普惠海洋總經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用》主題報告,介紹了該技術在實際中的解決方案,為水下關鍵基礎設施防護提供新的技術路徑。同時,海南普惠海洋帶來了自主研發(fā)的PH3D-450測深側掃三維圖像聲吶、特纖特纜組件、光纖水聽器拖曳陣及海底陣系統(tǒng),可為各類海洋項目提供配套設備、產品或服務,受到廣泛關注。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用




分布式光纖傳感在水下的應用


《DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防應用》報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用情況,為水下關鍵基礎設施防護提供新的技術路徑及解決方案。


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,利用背向散射光實現分布式感知。其工作原理基于脈沖光在光纖中的散射效應:當光脈沖在光纖中傳輸時,會產生背向散射光,外界聲波擾動會改變光纖光程,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)具有獨特優(yōu)勢:分布式傳感:光纖即傳感器,結構簡單可靠,無需復雜光學器件。低成本:光纜可自動化生產,成本較傳統(tǒng)陣列大幅降低。聲學可重構:通過調整測量尺度,實現多尺度數據融合。大標距用于目標探測,小標距用于方位分辨,靈活適應不同場景。

DAS端機(解調儀)具備高靈敏度,應變分辨率達1pε√Hz,頻帶覆蓋0.001Hz至50kHz。配合普惠設計的高靈敏度PH-DAS Cable,可實現不低于-130dB的聲壓靈敏度指標。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


應用場景:從水下安防到油氣勘探

光纖水聽器技術已廣泛應用于水下安防、海洋物探等領域,其案例生動展示了技術的實用性。


水下安防:柵欄式探測守護港口與島礁


水下安防是分布式光纖水聽器的核心應用場景。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”,實現大范圍水下封鎖。例如,2025年8月,公司成功進行了海試,使用分布式光纖水聽器陣列對水面船只、UUV進行非合作目標探測。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


海試中,陣列采集到水面目標穿過的強烈聲波信號,并通過波束形成算法實現精準定位和航跡追蹤。結果表明,DAS陣列具備過頂檢測和目標跟蹤能力,為港口、島礁等關鍵區(qū)域提供了經濟高效的解決方案。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


油氣物探:聽地聲助力資源開發(fā) 


除了水下安防,節(jié)點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技術可用于海洋物探、井筒監(jiān)測和巖芯實驗,通過“聽地聲”方式分析地層結構,提升資源采收率。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


產品介紹
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在結構健康監(jiān)測、水下安防、油氣物探等領域規(guī)模化應用的重要載體。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用

PH3D-450測深側掃三維圖像聲吶
  • 可同時獲取高精度全水域水深數據與實時三維側掃圖像。該系統(tǒng)為集成高精度姿態(tài)傳感器和表面聲速計的集成化方案,滿足IHO特級標準,覆蓋寬度可達水深的8-16倍,可應用于海洋測繪、巡檢與掃測等水下調查等場景。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


DAS聲敏螺旋光纜
  • DAS聲敏螺旋光纜實現了實現360°全方位感知,具備三分量傳感潛力;靈敏度高達-120dB,比常規(guī)光纖提高約4個數量級;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用

水下光纜
  • 專為水下環(huán)境設計的特殊光纜,具有高抗拉強度、耐腐蝕性和防水性能,廣泛應用于海洋通信、海洋資源開發(fā)和海上工程等領域。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


水密連接器
  • 耐高壓、耐低溫與腐蝕環(huán)境,采用多層阻水結構,確保光纜在深海水下長期保持內部干燥,信號傳輸低損耗。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用
光纖水聽器拖曳陣系統(tǒng)
  • 搭載于機動平臺之上,包括多類型船只、水面及水下無人平合等,可應用于水下目標探測、目標特性采集、科學試驗、海洋環(huán)境調查、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用

光纖水聽器海底陣系統(tǒng)
  • 采用光纖傳感器陣列技術,通過信號處理手段,對水下目標進行探測,適宜于長期布放于海底,形成被動遠程水下預警防御層,實現對水面及水下目標的探測、報警與跟蹤。


DAS聲敏螺旋光纜及其水下安防工程應用


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