DTS Fibra dts fibra óptica-INNO

Discusión sobre fibra distribuida DTS Fiber

1、 Principio del sistema distribuido de detección de temperatura de fibra óptica DTS

Los principios básicos de los sistemas distribuidos de detección de temperatura por fibra óptica. (EDE) se basan en la reflectometría óptica en el dominio del tiempo (OTDR) Principio de las fibras ópticas y efecto de dispersión Raman de las fibras ópticas..

Cuando los pulsos de láser interactúan con las moléculas de fibra., Se producen varios fenómenos de dispersión., como la dispersión de Rayleigh, dispersión de brillo, y dispersión Raman. En teoría, Los tres tipos de dispersión podrían haberse utilizado como señales de referencia para la medición de temperatura.. Sin embargo, Investigaciones a largo plazo han descubierto que la intensidad de la dispersión de Rayleigh es extremadamente inestable debido a la pérdida de sensibilidad de las fibras ópticas.. Si la luz de dispersión de Rayleigh se utiliza como señal de referencia para sistemas de medición de temperatura durante mucho tiempo, Causará incertidumbre en las características de pérdida de las fibras ópticas., lo que lleva a una disminución de la estabilidad del sistema e incluso una eventual incapacidad para operar. Por lo tanto, el sistema selecciona la dispersión Raman que es sensible a los cambios de temperatura como señal de referencia.

La dispersión Raman se genera por la vibración térmica de las moléculas de fibra., que produce una luz Stokes más larga que la longitud de onda de la fuente de luz y una luz Anti Stokes más corta que la longitud de onda de la fuente de luz. La modulación de la fibra óptica por la temperatura exterior provocará cambios en la intensidad anti Stokes en la fibra.. La relación entre anti Stokes y Stokes puede proporcionar una indicación absoluta de la temperatura.. Combinado con fuentes de luz pulsada de alta calidad y tecnología de procesamiento y adquisición de señales de alta velocidad., Se pueden obtener valores de temperatura precisos en todos los puntos a lo largo de la fibra..

El sistema DTS incluye un láser pulsado que envía pulsos de aproximadamente 1 m (equivalente a 10ns de tiempo) al cable de fibra óptica. Cuando el pulso se propaga a lo largo de la fibra óptica e interactúa con el vidrio., Una pequeña cantidad del pulso láser original se refleja de regreso al sistema de detección DTS debido a pequeños defectos en el vidrio.. Analizando la luz reflejada., DTS puede calcular la temperatura del evento. (Basado en el poder de la luz reflejada.) y el lugar del evento (basado en la medición del tiempo que tarda la luz retrodispersada en regresar).

Esta tecnología tiene algunas características., como monitoreo en tiempo real. El sistema puede monitorear la temperatura del área probada en tiempo real para 7 × 24 horas, detectar y localizar anomalías de temperatura de manera oportuna, y proporcionar alerta temprana; Su capacidad de medición distribuida continua puede lograr el monitoreo simultáneo de múltiples puntos y eventos sin afectarse entre sí., Y la parte antes de la rotura de la fibra aún puede funcionar normalmente., con fuerte resistencia a la destrucción; Además, Tiene precisión ultraalta y alta sensibilidad.. Los parámetros del sistema se pueden configurar según el entorno., Y los cables ópticos de comunicación estándar se pueden utilizar directamente. El área de monitoreo se divide según los requisitos del sitio.; La respuesta es muy rápida., con un ciclo de escaneo tan bajo como 1 segundo. En general, DTS utiliza el efecto de dispersión Raman de la luz en fibras ópticas y las características de propagación de la luz para lograr una medición efectiva de la distribución de temperatura a lo largo de la fibra..

2、 Tipos de fibra distribuida de fibra DTS

Clasificar según las diferentes fibras ópticas utilizadas
Sensor de fibra óptica multimodo: Los cables de fibra óptica que pueden transmitir múltiples modos de transmisión se denominan fibras multimodo.. En sensores de fibra óptica multimodo, El sensor de fibra óptica de tipo transmisión utiliza fibras ópticas multimodo para transmitir señales ópticas y las mide en función de diferentes intensidades de recepción de luz.. Este tipo de sensor se utiliza comúnmente para la detección industrial., como detectar el nivel de líquido, presión, deformación, temperatura, tasa de flujo, actual, campo magnético, etc.. Tiene las ventajas de un rendimiento estable y confiable., estructura sencilla, y bajo costo, pero su sensibilidad es relativamente baja. El ancho de banda de transmisión de la fibra multimodo puede alcanzar 30 megahercios a varios cientos de megahercios, haciéndolo adecuado para detección y medición en distancias más cortas (hasta 40km). Por ejemplo, en algunos escenarios de detección y monitoreo de temperatura y cantidades físicas donde los requisitos de distancia no son particularmente largos y es necesario controlar el costo, Se utilizarán sensores de fibra distribuida tipo fibra multimodo..
Sensor de fibra óptica monomodo: Un tipo de fibra óptica con un núcleo y un revestimiento muy finos. (con una pequeña diferencia de índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento) que solo puede transmitir un modo de transmisión, llamada fibra monomodo. Este sensor de fibra óptica monomodo se puede construir utilizando fibras ópticas monomodo para formar interferómetros.. Los factores externos pueden provocar cambios en el camino óptico de la fibra óptica., dando lugar a variaciones en las franjas de interferencia, que se puede utilizar para medir varias cantidades físicas. La transmisión de fibra óptica monomodo tiene un ancho de banda de hasta 10 gigahercios, adecuado para larga distancia (40-100kilómetros) medidas. En escenarios que requieren larga distancia fibra óptica distribuida sintiendo, tales como monitoreo de temperatura y tensión de oleoductos y gasoductos, Los sensores de fibra óptica monomodo pueden desempeñar un papel transmitiendo de manera estable señales ópticas a largas distancias para lograr funciones de detección..
Clasificado por función de detección
Termometría Raman (EDE): Este tipo se basa en el efecto de dispersión Raman para medir la temperatura.. Es un sistema de medición de temperatura independiente que mide la distribución de temperatura a lo largo de la fibra utilizando la relación dependiente de la temperatura entre la relación de intensidad Stokes y anti Stokes generada por la dispersión Raman en la fibra.. Su precio es relativamente más económico que el tipo Brillouin., generalmente en decenas de miles de yuanes. El DTS tipo Raman se usa ampliamente en muchos escenarios que requieren monitoreo de temperatura., como sistemas de control y alerta de temperatura en edificios, equipos industriales, zanjas para cables de alimentación, etc.. Distribuyendo sensores en estos lugares., Se pueden monitorear los cambios de temperatura en tiempo real para evitar riesgos de seguridad causados por temperaturas anormales.. Por ejemplo, en zanjas de cables de energía, Los aumentos de temperatura causados por sobrecargas o fallas locales se pueden detectar de manera oportuna para evitar accidentes como incendios de cables..
tipo brillante (como BOTDR): Este tipo de sensor distribuido de fibra óptica puede medir simultáneamente temperatura y estrés., basado en el efecto de dispersión Brillouin. Se requieren dos fibras ópticas en el sitio., uno para medición de temperatura y otro para medición de tensión, pero el costo es muy alto, con precios que llegan a millones. Aunque los sensores distribuidos de fibra óptica tipo Brillouin son caros, Tienen aplicaciones importantes en algunos escenarios especiales de ingeniería e investigación científica que requieren medición simultánea de temperatura y estrés.. Por ejemplo, en el seguimiento de la salud estructural de grandes puentes, Los sensores de fibra óptica distribuidos tipo Brillouin se pueden utilizar para obtener la distribución de temperatura y la distribución de tensiones del puente en diferentes condiciones de trabajo., Lo cual es de gran importancia para la evaluación de seguridad y la predicción de la vida útil del puente.. Sin embargo, debido a su alto costo, Rara vez se utilizan en escenarios civiles ordinarios..

3、 Aplicación de fibra distribuida DTS Fiber

Campo de alarma contra incendios
En sistemas de alarma contra incendios en grandes espacios como el metro., túneles de carretera, almacenes, etc., Los sistemas distribuidos de medición de temperatura de fibra óptica desempeñan un buen papel en el control de temperatura y el control de incendios.. En túneles de autopistas, El cable de fibra óptica de detección está instalado en la posición media superior del túnel.. Si es un túnel cerrado, El cable de fibra óptica también se puede colocar en el lateral o en la posición media superior del túnel. (y a 1m de la pared) para un fácil seguimiento. El cable óptico de detección debe fijarse a intervalos regulares.. El host de fibra óptica se coloca en una sala de monitoreo con buenas condiciones ambientales., y su pantalla puede mostrar la interfaz principal del sistema de monitoreo. El modo de trabajo se puede seleccionar según los requisitos de uso., y se puede utilizar para monitorear la temperatura en tiempo real, Monitoreo en tiempo real de la distribución espacial del campo de temperatura., alarma y otras operaciones. Y el host de fibra óptica se puede conectar al controlador de alarma contra incendios., establecer los parámetros de partición de acuerdo con la distribución espacial real, como alarma de temperatura, rango de partición, etc.. El número de particiones puede llegar a cientos., Y cada partición puede hacer sonar una alarma de forma independiente..
Para algunos lugares especiales donde se almacenan materiales inflamables o con alto riesgo de incendio., como tanques de almacenamiento de petróleo crudo, al instalar dispositivos de detección automática de incendios en tanques de petróleo, Se pueden instalar sensores de temperatura distribuidos de fibra óptica en el anillo de sellado secundario del flotador del tanque de aceite.. Los sensores de temperatura distribuidos de fibra óptica pueden considerarse aquí como detectores de incendios de temperatura distribuida continua., que puede medir la temperatura en cualquier punto a lo largo del cable de fibra óptica sin puntos ciegos. Pueden responder rápidamente a los cambios de temperatura., advertir oportunamente sobre los riesgos de incendio, Garantizar la seguridad de los tanques de petróleo., y prevenir consecuencias graves como explosiones de petróleo y gas causadas por aumentos anormales de temperatura.
Monitoreo de instalaciones eléctricas.
Para monitoreo de temperatura de dispositivos de energía como cables de transmisión y distribución de alto voltaje., cables de alimentación, zanjas para cables, y equipos de potencia, la distribución de temperatura y la tendencia del cambio de temperatura de los cables de alta tensión cubiertos por los cables ópticos de detección se pueden monitorear en tiempo real colocando cables ópticos de detección en los cables de alta tensión que se van a probar. Los cables de alta tensión también se pueden dividir en varias áreas y controlar por separado según las necesidades., con funciones segmentadas como aviso de temperatura, temperatura de alarma, tasa de calentamiento, y alarma de diferencia de temperatura. El sistema distribuido de monitoreo y alarma de fibra óptica proporciona una manera efectiva de monitorear la temperatura., alarma, análisis, y gestión de cables de alta tensión y otros dispositivos de potencia, lo que ayuda a detectar fallas oportunas como el sobrecalentamiento del cable y garantizar la estabilidad y seguridad del suministro de energía. Debido a su uso de fibra óptica como medio, No se ve afectado por interferencias electromagnéticas como algunos sensores eléctricos tradicionales., y la detección de distribución lineal puede cubrir completamente el cable sin monitorear áreas en blanco.
También se aplica en el control de temperatura de equipos eléctricos como aparamenta y transformadores.. Puede lograr la medición de temperatura distribuida de estos dispositivos., captar oportunamente la situación de temperatura durante el funcionamiento del dispositivo, Prevenir daños al equipo causados por altas temperaturas., y mejorar la confiabilidad y seguridad del funcionamiento de los equipos eléctricos.. En subestaciones o salas de distribución., Los sensores de temperatura de fibra óptica distribuidos se pueden colocar a lo largo de partes clave de aparamenta y transformadores., como alrededor de los devanados de los transformadores, que puede capturar con sensibilidad pequeños cambios de temperatura en el equipo y ayudar a los trabajadores eléctricos a tomar medidas de mantenimiento con anticipación.
Monitoreo de tanques de almacenamiento de petróleo y gas.
El aumento de temperatura de los tanques de almacenamiento de petróleo y gas puede provocar un aumento de la presión dentro de los tanques., que puede causar graves consecuencias. Mediante el uso de sensores de temperatura de fibra óptica distribuidos y el tendido de cables de detección en la superficie exterior y la parte superior de los tanques de almacenamiento de petróleo y gas., Se puede monitorear la distribución de temperatura y la tendencia de todo el tanque.. Cuando se alcanza la condición de alarma, el sistema emite una señal de alarma. Este método de seguimiento tiene muchas ventajas., como el monitoreo en tiempo real de todo el tanque de petróleo y gas para proporcionar un análisis de temperatura completo; Configuración flexible de alarma de temperatura constante, alarma de temperatura diferencial, y alarma de tasa de temperatura; El cable de detección no está electrificado., resistente a la corrosión, y puede trabajar de forma segura en entornos peligrosos; Fácil de instalar, Un cable óptico puede medir simultáneamente decenas de tanques de petróleo y gas.; A través de una instalación adecuada, También es posible medir si hay fugas en los tanques de petróleo y gas.. El sistema DTS tiene las características de una gran adaptabilidad ambiental y una alta estabilidad a largo plazo., lo que lo hace adecuado para el monitoreo de temperatura a largo plazo de tanques de almacenamiento de petróleo y gas.
Monitoreo de tuberías
En términos de monitoreo de tuberías, Ya sean tuberías de transporte de líquidos o gas., especialmente en los importantes tramos de tuberías del transporte subterráneo en la industria energética, repartido sensor de temperatura de fibra óptica La tecnología se puede utilizar para el monitoreo de tuberías., detección de fugas, y medición de datos durante el transporte por tuberías, incluyendo la detección de tuberías y fugas, ubicación de fugas, y provisión de equipos auxiliares para tuberías existentes.. Por ejemplo, en oleoductos y gasoductos, colocando fibras ópticas a lo largo de la tubería, Es posible monitorear los cambios de temperatura del entorno circundante o de la propia tubería en tiempo real.. Si hay fugas u otras situaciones, la temperatura alrededor del punto de fuga puede cambiar. El sistema DTS puede detectar esta anomalía de temperatura y localizar con precisión la ubicación de la fuga., Lo cual es de gran importancia para prevenir pérdidas económicas. (como las pérdidas materiales causadas por fugas de petróleo y gas) y la contaminación ambiental.
Aplicaciones relacionadas con estructuras de construcción para la conservación del agua.
En la inspección y medición del estado de seguridad de estructuras de conservación de agua como presas., Los sensores de temperatura distribuidos de fibra óptica no solo pueden medir el campo de distribución de temperatura de presas y otros edificios., pero también desempeñan un papel en la medición de la temperatura durante el vertido de hormigón.. También pueden detectar fugas en presas y localizar puntos de fuga.. La tecnología de medición distribuida de la deformación por fibra óptica también permite la medición estática y dinámica de la deformación de estructuras hidráulicas de construcción.. en embalses, monitoreo de temperatura, monitoreo de presas de concreto, detección y posicionamiento de fugas, posicionamiento de la ruta de fuga de agua, medición del proceso de hundimiento, medición de deformación, Se pueden realizar investigaciones sobre la capa de roca y otros trabajos.; En términos de presas y terraplenes, monitoreo de temperatura, monitoreo de presas y terraplenes, detección y posicionamiento de fugas, Posicionamiento de rutas de fuga de agua subterránea., Detección de fugas en cuerpos de sellado y juntas., y se pueden realizar otros trabajos de seguimiento, Proporcionar métodos integrales de monitoreo de datos para garantizar la seguridad de los edificios de conservación del agua..

4、 InnoTech es la mejor empresa en el campo DTS

Tecnología electrónica Co. de Fuzhou Yingnuo., Limitado. Es una empresa de alta tecnología dedicada a la investigación y el desarrollo científicos., producción, ventas, y servicio. La empresa cuenta con una gama de productos y logros en DTS..

Investigación técnica y características del producto.
La tecnología del producto del sistema distribuido de medición de temperatura de fibra óptica de Yingnuo Technology se basa en los principios básicos de DTS, como el uso del efecto de dispersión Raman espontánea de fibra óptica para lograr la medición de temperatura y la reflexión óptica en el dominio del tiempo para la función de posicionamiento espacial. sus productos, como el host de medición IF-DTS, Puede utilizar pulsos láser semiconductores de pulso estrecho de alta velocidad acoplados a la fibra de detección., y filtro adicional, detectar, y recopile datos de alta velocidad a través de la débil señal de retrodispersión de la fibra para obtener señales anti Stokes sensibles a la temperatura y señales Stokes insensibles a la temperatura., obteniendo así información precisa de temperatura distribuida a lo largo de la fibra. Y combinado con algoritmos avanzados de evaluación de alarmas inteligentes contra incendios., lograr un monitoreo en línea en tiempo real de todo el proceso de detección de fibra óptica.

El producto tiene algunas características sobresalientes., como un rango de medición de -30.0 ℃ ~ 240,0 ℃, función de medición distribuida en tiempo real, que puede cubrir el área de detección y localizar con precisión la ubicación del incendio; Larga distancia de medición e información de medición rica; Alta precisión de medición y velocidad de respuesta rápida; Alta confiabilidad y baja tasa de falsas alarmas; El método de alarma es flexible y puede lograr una alarma de temperatura diferencial de varios niveles., Garantizar una alarma fiable en las primeras etapas de un incendio.. Además, El cable óptico de detección sirve como portador de transmisión de señal y como elemento sensor de temperatura., con ventajas como la fácil instalación, larga vida útil, y bajos costos de mantenimiento en las etapas posteriores.

Los productos de Yingnuo Technology tienen una amplia gama de aplicaciones., como túneles, metro, electricidad, petroquímicos, represas, pozos petroleros, y otros campos. Comparado con otros métodos tradicionales en el monitoreo de incendios en túneles, las ventajas de la alta precisión y el posicionamiento exacto a través de la medición distribuida de la temperatura por fibra óptica pueden detectar riesgos de incendio de manera más oportuna. Se puede lograr el monitoreo en tiempo real de varias temperaturas clave de los equipos en el monitoreo de equipos de energía., Reducir los riesgos de operación del equipo.. Además, El producto tiene una cierta ventaja de costos y puede proporcionar productos y servicios a precios relativamente razonables en el mercado. (como el sistema distribuido de medición de temperatura por fibra óptica IF-DTS con diferentes opciones de precio), lo cual es muy atractivo para proyectos de gran escala que requieren el despliegue de una gran cantidad de sensores.