基于Sagnac效应的直线型分布式光纤声学传感器及在管道泄漏检测中的应用研究

各类长距离充液（气）管道在运行中都存在着不同程度的泄漏问题，造成了很大的经济和资源损失。而现有的检测方法都存在某些不足，诸如检测距离短、检测灵敏度相对较低以及不能精确定位等。本课题提出一种基于Sagnac效应的直线型分布式光纤声学传感器对长距离管道的泄漏进行检测和定位的新方法。理论上主要研究泄漏声发射信号对光信号的相位调制机理、泄漏声信号的光学参数表征；研究声波的传播特征、干涉仪对声波的响应、各类误差减小方法以及提高定位灵敏度的措施。在理论指导下，研制基于Sagnac效应的直线型分布式光纤传感器以及泄漏检测系统，包括：光纤的选择、优化与增敏；光源的优化选择及强度调制；直线型Sagnac光纤干涉仪的研制及光纤的温度补偿措施、光纤在管道中的布置与固定，以及光电转换及弱信号检测技术等。最终利用所建系统对管道泄漏进行检测和定位研究，为评价管网的健康状况提供依据。