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光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)（DAS）在油氣勘探領(lǐng)域的地面地震波檢測(cè)、井中地震波檢測(cè)、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數(shù)據(jù)獲取、水力壓裂的安全監(jiān)測(cè)與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監(jiān)測(cè)，周界安防與偵聽、大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 （1）在石油開采監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)在超高密度地面/井中地震波數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域是一項(xiàng)革命性的新技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)高效采集的同時(shí)，可大大降低生產(chǎn)成本；光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)將部分替代常規(guī)地震波檢測(cè)技術(shù)；應(yīng)用于地面的分布式高密度地震波采集、井下VSP數(shù)據(jù)采集和改善水力壓裂的監(jiān)測(cè)。 （2）在長距離管線安全監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。光纖分布式聲波傳感（DAS）系統(tǒng)可用于長距離石油管道、市政地下綜合管線、地埋輸電線纜等的入侵監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)可以檢測(cè)，定位并區(qū)分第三方入侵事件，提供長距離、無源、實(shí)時(shí)、在線、智能的管線監(jiān)測(cè)技術(shù)。 （3）在油氣管線泄漏監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)可用于石油、天然氣等管道泄漏檢測(cè)。結(jié)合光纖分布式測(cè)溫技術(shù)可以對(duì)泄露事件進(jìn)行快速檢測(cè)和定位。通過檢測(cè)滲漏口湍流產(chǎn)生的聲波信號(hào)，該信號(hào)會(huì)產(chǎn)生在管道內(nèi)長距離相對(duì)低損耗的連續(xù)負(fù)壓力波。光纖DAS系統(tǒng)可以沿整個(gè)管道探測(cè)到負(fù)壓波，并對(duì)泄漏事故的進(jìn)行準(zhǔn)確定位（10米范圍內(nèi)）。 （4）在礦井人員定位監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。礦井下易發(fā)生爆炸、透水、冒頂?shù)戎卮笫鹿?，保證井下人員的安全極其重要。礦井人員定位系統(tǒng)對(duì)下井人員的自動(dòng)跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等有著非常重要的意義。光纖DAS系統(tǒng)可以有效克服現(xiàn)有井下無線人員定位系統(tǒng)的不足，并大大簡(jiǎn)化現(xiàn)有井下綜合管理系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)日常和應(yīng)急狀態(tài)下的井下無盲區(qū)的人員、車輛等定位，為井下作業(yè)綜合管理提供有力支撐，同時(shí)探測(cè)光纜本征無源，特別適用于井下易燃易爆和強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。 （5）在偵聽和周界安防領(lǐng)域的應(yīng)用方面。光纖DAS技術(shù)具有遠(yuǎn)程（>10KM）監(jiān)聽和還原振動(dòng)和聲波信號(hào)的功能，可以用于對(duì)監(jiān)獄、使館等重要區(qū)域的遠(yuǎn)程偵聽，以及對(duì)機(jī)場(chǎng)、國境線、軍用通信光纜、軍事基地等大型重要設(shè)施的長距離周界埋地防護(hù)。 （6）在鐵路安全監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。光纖DAS技術(shù)可能取代現(xiàn)有的許多軌道傳感器,實(shí)現(xiàn)列車準(zhǔn)確的月臺(tái)公告，車輪滾壓和其他車輪/鐵路故障判斷，鐵軌盜竊、破壞和恐怖攻擊，周圍巖石和樹木墜入以及實(shí)時(shí)列車跟蹤等問題，從而保障鐵路網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行和大大降低鐵路網(wǎng)的維護(hù)成本。 （7）在大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)從次聲波到超聲頻率范圍內(nèi)的彈性振動(dòng)波測(cè)量，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)光纜布設(shè)區(qū)域內(nèi)的高密度采樣，由于光纖材料質(zhì)量輕、耐腐蝕，抗電磁干擾，因此可以直接埋設(shè)于復(fù)合材料內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)、火箭、空間站等大型裝備的載荷、健康狀態(tài)、結(jié)構(gòu)疲勞以及材料壽命的領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)。 （8）在海洋水聽監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方面。由光纖DAS構(gòu)成的新型光纖水聽系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)真正全分布式的水下聲波監(jiān)測(cè)，有望取代現(xiàn)有的全光纖水聽器拖曳陣列，形成全光纖輕型潛艇和水面 艦船共形分布式水聽系統(tǒng)，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵海峽和水域的快速布防。 目前，已經(jīng)完成對(duì)地埋石油管道、油井勘探和列車運(yùn)行監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)實(shí)際工程的成功測(cè)試。 光纖分布式聲波檢測(cè)系統(tǒng)（DAS）主要三部分：光纖分布式聲波信號(hào)分析硬件終端設(shè)備，光纖分布式聲波信號(hào)分析軟件，聲波傳感光纜。光纖分布式聲波信號(hào)分析硬件終端通過光纖接線器與傳感光纜進(jìn)行單端連接。光纖聲波信號(hào)硬件終端向光纖發(fā)射光脈沖，同時(shí)對(duì)傳感光纜接收到的聲波信號(hào)進(jìn)行光電探測(cè)和采集，最后形成數(shù)字傳感信號(hào)，通過光纖傳感分析軟件進(jìn)行聲源定位與聲源分析。如下圖所示： 主要技術(shù)參數(shù)： 1、信號(hào)解調(diào)設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)： 測(cè)量距離： 0~50公里 響應(yīng)時(shí)間： <2s 定位精度： ±2~±20米 響應(yīng)頻率： 0~500KHz 檢測(cè)參數(shù)： 各種機(jī)械振動(dòng)波、聲波、超聲波、地震波 通信/聯(lián)網(wǎng)接口： 100M以太網(wǎng) 工作溫度： -10℃～+50℃ 電源輸出： AC 100~240V,50~60Hz 二次開發(fā)接口： 提供動(dòng)態(tài)鏈接庫方便二次開發(fā)和應(yīng)用集成 2、軟件功能和顯示模塊主要包括： 聲波（地震波）信號(hào)的時(shí)域二維和三維強(qiáng)度分析模塊 聲波（地震波）信號(hào)的二維頻率譜檢測(cè)和分析模塊

針對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在理論上研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同規(guī)則，研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，構(gòu)建實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)最優(yōu)化的分布式算法。其應(yīng)用主要包括大規(guī)模移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中信道資源的最優(yōu)分配問題、通信基站的最優(yōu)覆蓋問題等。

光纖分布式聲波檢測(cè)技術(shù)（DAS）在油氣勘探領(lǐng)域的地面地震波檢測(cè)、井中地震波檢測(cè)、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數(shù)據(jù)獲取、水力壓裂的安全監(jiān)測(cè)與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監(jiān)測(cè)，周界安防與偵聽、大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

已有樣品/n自2006年以來， 研究室先后攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)， 研制了具有完備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（13項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利、 8項(xiàng)軟件著作權(quán)登記） 的低成本、 大面積、 高密度柔性陣列力敏傳感器及多項(xiàng)終端應(yīng)用產(chǎn)品。 目前， 研制的柔性陣列力敏傳感器及其終端產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用在競(jìng)技體育科研、 個(gè)性化工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 公共安全、 醫(yī)療康復(fù)評(píng)估以及運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究等領(lǐng)域。

基于布里淵效應(yīng)的光時(shí)域反射（BOTDR）連續(xù)分布式應(yīng)力/應(yīng)變/溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)集成了高精度微波移頻掃頻技術(shù)、高速高帶寬采樣技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分布式應(yīng)力/應(yīng)變/溫度監(jiān)測(cè)儀，應(yīng)變測(cè)量范圍達(dá)到20με～2000με、溫度測(cè)量范圍達(dá)到-40℃～460℃。 該技術(shù)可用于大型基礎(chǔ)工程設(shè)施如橋梁、隧道、大壩、體育館以及公路橋梁、電力通信網(wǎng)絡(luò)、油氣管道等的結(jié)構(gòu)

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 儲(chǔ)能系統(tǒng)是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要組成部分。在國家政策和行業(yè)發(fā)展的雙重支持下，儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，逐步從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。為應(yīng)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中各儲(chǔ)能介質(zhì)在時(shí)間及空間上的特性差異，本技術(shù)主要研究分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)同控制。研究工作和成果包括：1）基于虛擬阻容的一次功率平衡方法，解決多種不同時(shí)間尺度的儲(chǔ)能和發(fā)電機(jī)的協(xié)同控制問題；2）基于一致性算法的多組復(fù)合儲(chǔ)能分布式控制策略，實(shí)現(xiàn)多組儲(chǔ)能單元精確協(xié)調(diào)配合；3）考慮時(shí)延的儲(chǔ)能分布式控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在有通信時(shí)延情況下的分布式儲(chǔ)能功率分配和母線電壓恢復(fù)控制；4）提出光-儲(chǔ)-荷協(xié)同控制方法，解決了分布式光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)中一次控制存在穩(wěn)態(tài)電壓偏差大、功率分配精度低的問題，有效提升新能源消納能力。

分布式光伏數(shù)據(jù)分析的主要內(nèi)容分為三大部分：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析、諧波分析和故障事件分析。對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，軟件可以設(shè)置電壓、電流、角度、頻率等額定值和越限門檻值，并可以繪制發(fā)生故障時(shí)刻前后若干秒的電壓、電流、有功、無功曲線。諧波分析可以計(jì)算諧波電壓總畸變率、奇次諧波電壓含有率、偶次諧波電壓含有率、諧波電流是否越限。故障事件分析可以把故障數(shù)據(jù)解讀成便于閱讀的故障文件。 創(chuàng)新點(diǎn) 對(duì)采集的動(dòng)態(tài)電力數(shù)據(jù)可以形成完整的分析報(bào)告，并對(duì)故障事件形成完整的分析報(bào)告。 市場(chǎng)前景 電網(wǎng)運(yùn)行的各種場(chǎng)景，都會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。為了在這些數(shù)據(jù)里找到有效信息，需要有數(shù)據(jù)分析軟件幫助用戶實(shí)現(xiàn)。只要是電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，都能在該軟件框架的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析相關(guān)功能。目前已經(jīng)開展針對(duì)分布式光伏及電采暖數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并可以形成完整故障報(bào)告。