How to Monitor Pipeline Vibration with Distributed Fiber Optic Sensing Technology-INNO

The fully Verteilte faseroptische Sensorik technology can be applied in different fields, and the product categories mainly include distributed fiber optic temperature measurement, distributed fiber optic vibration monitoring, distributed strain stress monitoring system, usw.

Distributed fiber optic sensing technology has advantages such as continuous distributed detection, großer Erfassungsabstand, genaue positionierung, umfangreiche Messinformationen, Eigensicherheit, und niedrige Kosten. It has been widely used in fields such as power, Öl, Brücken, Tunnel, und Pisten.

Among various fiber optic sensing technologies, the distributed fiber optic sensing device based on Brillouin scattering effect is a new type of sensing device that directly uses fiber optic as the sensing element, combining “Übertragung” Und “Wahrnehmung”, und kann die Temperatur und/oder Spannung entlang der Glasfaserleitung erfassen. Der verteilte Glasfaser Das Erfassungsgerät umfasst eine Lichtquelle, ein Faserringresonator, eine optische Faser, und einen Detektor. Der von der Lichtquelle emittierte Laser wird durch den Faserringresonator in die optische Faser eingekoppelt, und während der Übertragung des Lasers in der optischen Faser werden verschiedene Streueffekte erzeugt. Darunter, Die Frequenzverschiebung der Brillouin-Rückwärtsstreuung hängt mit der Temperatur und/oder der Spannung entlang der optischen Faser zusammen, und Rückwärtsstreuung in der optischen Faser.

Die Notwendigkeit eines Pipeline-Überwachungssystems

Es handelt sich um ein Strukturüberwachungssystem, das moderne Sensortechnologie und Kommunikationsnetzwerktechnologie nutzt, um die Kombination von Überwachungsobjekten wie Rohrleitungsnetzen zu optimieren, angrenzende geologische Strukturen, und Umgebungsvariablen. Es kann die strukturelle Reaktion und die geologischen Veränderungen von unterirdischen Pipelinenetzen in Echtzeit unter verschiedenen Umweltfaktoren überwachen, und effektiv eine wissenschaftliche Grundlage für das Pipeline-Netzwerkmanagement bereitzustellen, deutliche Verbesserung des Gesamtmanagementniveaus von Pipelinenetzen, Dadurch ist ein sicherer Betrieb gewährleistet, Gefahren vorhersagen, und die Lebensdauer so weit wie möglich zu verlängern.

Die Umsetzung einiger Großprojekte, wie die Wasserumleitung von Süden nach Norden, West-Ost-Gaspipeline, der Bau der vier großen Energiekanäle zwischen China und Russland, Zentralasien, China und Myanmar, und das Meer, hat Zehntausende Kilometer Öl verlegt, Gas, und Wasserleitungen im ganzen Land. Diese Pipelines erfordern einen kontinuierlichen Betrieb, und sobald Pipeline-Ausfälle auftreten, they will bring huge economic losses, environmental damage, and potential dangers. Most pipelines are buried deep underground or underwater, resulting in low real-time and efficiency of pipeline monitoring. Pipeline safety accidents generally manifest in three forms: pipeline damage caused by natural environment and geological disasters; Artificial construction and destruction; The pipeline has been in service for a long time, and the damage and leakage caused by corrosion of the pipeline. The current safety issues and concerns of oil, Gas, and water pipelines are: oil pipelines may break due to external forces; Accidents caused by gas leaks or geological disasters in gas pipelines; Water supply pipelines are intentionally damaged during municipal construction in urban areas.

What are the traditional pipeline monitoring methods

Pipeline safety monitoring often adopts methods such as manual inspection, acoustic detection, and software analysis, which all have some problems and disadvantages:

(1) Manual inspection has low cost, but it cannot be monitored in real time, has low efficiency, and is prone to human negligence causing omissions, posing safety hazards;

(2) Acoustic detection has a high cost and can monitor all situations in real time, but it requires the installation of many acoustic sensors along the pipeline and is difficult to maintain;

(3) Software analysis can detect leaks and locate them, but cannot detect damages, resulting in high costs, limited domestic applications, and inconvenient maintenance.

Distributed Fiber Optic Pipeline Monitoring and Sensing Technologie

Der Verteiltes faseroptisches Schwingungsüberwachungssystem (distributed fiber optic acoustic sensing DAS system) mainly consists of a vibration measurement host, a vibration sensing optical cable, und Überwachungssoftware. Based on Ø – OTDR, phase interference, and phase demodulation technology, it detects the interference Rayleigh echo scattered light, identifies the phase, Polarisationszustand, and other information of the optical cable vibration position after photoelectric conversion, and uses phase demodulation algorithm to achieve accurate real-time monitoring of distributed disturbances.

The detection range of this system can reach up to 50 Kilometer, achieving a positioning accuracy of 2 meters within a range of 5 kilometers and 20 meters within a range of 50 Kilometer. For weak signals, phase demodulation can accurately identify the frequency and time-domain waveform of external vibration sources in real time, accurately analyze the time-frequency characteristics of vibration sources, and draw a three-dimensional spectrum of distance vibration frequency vibration intensity. Es kann zur Echtzeitüberwachung der Intrusion Prevention eingesetzt werden, Gaspipeline-Leckpositionierung und andere Projekte.

Systemmerkmale und -funktionen

·Unterstützung des Remote-Uploads über das Internet der Dinge

·Unterstützt die gemeinsame Nutzung von Netzwerkdaten über mehrere Hosts (bis zu 128 Einheiten)

·Unterstützt Echtzeitüberwachung und Anzeige von Kachelbildern

·Ausgabe von Supportberichten

·Unterstützt SMS-Benachrichtigungen auf Mobiltelefonen

·Unterstützt akustischen Alarm

·Unterstützung der Videoaufzeichnung von Alarmen vor Ort

·Unterstützung der farbigen grafischen Alarmanzeige