分布式光纤传感技术，与智慧水务管理系统深度融合，开辟供排水管网智能化管理新篇章

       在当今智慧城市建设的浪潮中，分布式光纤传感技术与智慧水务管理系统的深度融合，正为城市供排水管网的智能化管理开辟了新的篇章。通过利用分布式光纤传感技术的高灵敏度与长距离监测能力，智慧水务管理系统得以实现对供排水管网状态的实时、精准监控，不仅极大地提升了管网运维的效率与安全性，更为构建高效、可持续的城市水循环系统奠定了坚实的基础。

1、分布式光纤传感技术

分布式光纤传感技术基于光纤本身的散射特性（如瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射）。通过激光脉冲沿光纤传播时的散射信号变化，可实现对温度、应变、振动等参数的连续监测。其特点是分布式测量，即一根光纤即可覆盖长距离并沿线分布感知。

（1）光纤振动感应：光纤传感模块铺设在压力输水管道内壁或外部周围，泄漏点产生的高压水流冲击力会引发局部振动，或者施工、外力等因素引起的振动波会传播至光纤；

（2）相位敏感检测：光纤通过相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR）技术对振动信号进行捕获，光纤内的光信号因外部机械振动发生散射和相位变化，信号被传回主机解调；

（3）实时处理：通过声发射主机设备对接收信号的幅度、频谱等特性进行分析，结合智能算法比对正常信号和异常信号，从而精确判断泄漏事件的位置和严重程度。

2、分布式光纤传感技术系统特点与优势

（1）高灵敏度与长距离监测：系统具备高灵敏度，可检测微小的泄漏振动信号，且支持长距离分布式监测，覆盖范围可达数十公里；

（2）多点事件捕捉：光纤本身即是连续的传感器，可实现多点同时监测；

（3）实时在线监控：对振动信号进行实时采集和分析，无需等待人工巡检，适合于复杂且动态变化的环境；

（4）抗干扰能力强：通过信号滤波及智能分析算法，有效排除环境噪声干扰，如非相关振动或背景噪声。

3、分布式光纤传感技术在供水与排水管网中的具体应用

(1) 泄漏检测

光纤传感器埋设在管道周围，能够通过检测管道泄漏处的温度变化、应变或振动异常，快速定位泄漏点。例如：

供水管网：泄漏水导致土壤温度变化，光纤传感技术可识别这些微小变化。

排水管网：泄漏可能造成管道周边土壤沉降，光纤应变传感器可监测管道的形变异常。

(2) 管道变形与应力监测

长期运行的供排水管道可能因地质活动、外力影响（如施工）或老化导致变形。光纤传感可实现：监测管道的轴向应变和横向形变；识别潜在的断裂风险。

(3) 入侵或外力破坏检测

埋地管网可能遭受外部施工扰动或非法挖掘行为，光纤振动传感器可以捕捉并定位这些异常振动，避免事故发生。

(4) 水质监测

拉曼散射型光纤传感器可以对水温进行高精度测量，并结合其他传感器技术用于水质参数（如化学成分）的监控。

(5) 排水溢流监控

       中交路桥科技智慧供水整体解决方案，是以节能降耗、减员增效和精细管理为根本出发点，应用新一代信息技术，打通城市生命线安全系统各环节数据链，统网管控消除信息孤岛，通过检测监测、分析建模、研判预警……等系列方法，构建城市水务物联网、城市统管一张图，保障水务基础设施安全运行，达成水务业务系统控制智能化、数据资源化、管理精准化、决策智慧化。