نحوه استفاده از اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده برای مجراهای کابل

1、 کاربرد اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده در کابل ها

سیستم های اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده کاربردهای مهم زیادی در اندازه گیری دمای کابل دارند.

(1) از نظر اصل, سیستم های اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده معمولا بر اساس اصل پراکندگی رامان عقب مانده و بازتاب سنجی حوزه زمان نوری است (اوت) فناوری. اصل پراکندگی رامان فیبرهای نوری را قادر می سازد تا تغییرات دما را حس کنند, و شدت نور پراکنده رامان در دماهای مختلف متفاوت است. فناوری بازتاب دامنه زمان نوری برای موقعیت یابی استفاده می شود, که می تواند محل نقاط تغییر دما را در موقعیت های مختلف در امتداد فیبر نوری تعیین کند. مثلا, هنگامی که دمای قسمت خاصی از کابل افزایش می یابد, نور پراکنده رامان در فیبر نوری در آن قسمت بر این اساس تغییر می کند. با شناسایی و تجزیه و تحلیل این تغییر, تغییر دما را می توان شناخت, و در عین حال, از فناوری OTDR می توان برای تعیین محل خاص این نقطه ناهنجاری دما در کابل استفاده کرد.

(2) با توجه به نظارت بر وضعیت عملکرد کابل

نظارت بر زمان واقعی توزیع دما
قابلیت زمان واقعی, آنلاین, و نظارت مستمر دما در نقاط مختلف مسیر کابل. این برای کابل ها بسیار مهم است زیرا در حین کار, گرما به دلیل عبور جریان از کابل ایجاد می شود. اگر اتلاف گرما به موقع نباشد, دمای محلی بسیار بالا خواهد بود, که عملکرد عایق کابل را تحت تاثیر قرار می دهد و حتی باعث ایجاد ایراد می شود. از طریق الف سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده, توزیع دمای کل خط کابل, از جمله دمای هسته کابل, را می توان به دقت درک کرد. مثلا, در برخی از پست های بزرگ یا خطوط کابل انتقال مسافت طولانی, می تواند به سرعت مناطقی با دمای غیرعادی بالا را تشخیص دهد, ارائه ضمانت هایی برای عملکرد ایمن کابل ها.
هشدار و پیشگیری از خطا
آستانه هشدار دما را می توان تنظیم کرد. زمانی که دما در نقطه ای از کابل به این آستانه نزدیک یا از آن فراتر رفت, سیستم می تواند زنگ هشدار را به موقع صادر کند. مثلا, در ترانشه های کابلی, اگر دمای کابل ها به دلیل اضافه بار یا اتصال کوتاه محلی افزایش یابد, را فیبر نوری توزیع شده سیستم اندازه گیری دما می تواند به سرعت این تغییر دما را تشخیص دهد و قبل از وقوع خرابی جدی کابل، هشدار اولیه را ارائه دهد, جلوگیری از حوادث و بهبود ایمنی کارکرد کابل برق.
ظرفیت حمل جریان کابل را تعیین کنید
داده های نظارت دقیق دما به تعیین ظرفیت حمل فعلی کابل ها کمک می کند. با نظارت و آنالیز تغییرات دمایی کابل ها تحت بارهای مختلف برای مدت طولانی, حداکثر جریانی که کابل ها می توانند تحمل کنند را می توان با دقت ارزیابی کرد, به طوری که ظرفیت انتقال نیرو را به طور منطقی برنامه ریزی کنید, از آسیب کابل به دلیل عملکرد اضافه بار جلوگیری کنید, و طول عمر کابل ها را افزایش دهید.
（3） کاربرد در انواع مختلف کابل

کابل برق معمولی
این به طور گسترده ای در کابل های برق معمولی زیرزمینی و کابل های برق سربار استفاده می شود. برای کابل های برق زیرزمینی, به دلیل شرایط اتلاف حرارت نسبتاً ضعیف آنها, سیستم های اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می توانند تغییرات دمایی خود را با دقت بیشتری نظارت کنند, جلوگیری از مشکلاتی مانند پیری کابل و اتصال کوتاه ناشی از دمای بالا. در کابل های برق سربار, می تواند با تاثیر تغییرات دمای محیط مقابله کند, نور خورشید و عوامل دیگر بر دمای کابل, و موقعیت های غیرعادی را به موقع تشخیص دهد.
کابل ابررسانا با دمای بالا
همچنین نقش مهمی در کاربرد مهندسی کابل‌های ابررسانا با دمای بالا در مسافت‌های طولانی دارد.. مثلا, در تحقیقات کاربردی مهندسی از 100 متر فیبرهای نوری را در محدوده دمای نیتروژن مایع توزیع می کند, یک سیستم اندازه‌گیری دمای فیبر نوری توزیع شده برای انجام آزمایش‌های اندازه‌گیری دما بر روی یک کابل ابررسانا با دمای بالا کواکسیال 30 متری تحت شرایط کاری مختلف ساخته شد.. دمای کابل ابررسانا در حین کار می تواند در زمان واقعی نظارت شود, اطمینان از عملکرد کابل در محدوده دمایی مناسب و تضمین عملکرد ابررسانایی و ایمنی آن.

2、 کاربرد اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده در خطوط لوله

فناوری اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده دارای ارزش کاربردی گسترده و مهمی در نظارت بر خط لوله است.

(1) رابطه بین اصول و نظارت بر خط لوله

بر اساس اصول پراکندگی نور و بازتاب دامنه زمانی نوری برای محلی سازی
سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده نیز بر اساس اصول پراکندگی نور است (مانند پراکندگی رامان) و موقعیت یابی بازتاب دامنه زمانی نوری در کاربردهای خط لوله. در محیط خط لوله, تغییرات دما در امتداد کابل فیبر نوری می تواند باعث تغییر در نور پراکنده رامان شود. با شناسایی این تغییرات و ترکیب آنها با فناوری بازتاب دامنه زمانی نوری, اندازه گیری دقیق دما در موقعیت های مختلف در امتداد خط لوله و تعیین دقیق ناهنجاری های دما امکان پذیر است. مثلا, در خطوط لوله گرمایش, هنگامی که نشتی یا افزایش یا کاهش غیرعادی دما در خط لوله وجود دارد, سیگنال نوری در کابل فیبر نوری تغییر خواهد کرد, و سیستم وضعیت عملکرد خط لوله را بر اساس این تغییرات سیگنال قضاوت خواهد کرد.
سازگاری با ویژگی های محیط خط لوله
محیطی که خطوط لوله در آن قرار دارند پیچیده و متنوع است, و ممکن است محیط های با دمای بالا و فشار بالا در زیر زمین باشد, زیر آب, یا بالای زمین. این سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می تواند با این محیط ها سازگار شود. به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت تداخل الکترومغناطیسی خود فیبر نوری, می تواند در محیط های مختلف خط لوله به طور پایدار کار کند. مثلا, در خطوط لوله زیردریایی, فیبرهای نوری می توانند دمای خط لوله را برای مدت طولانی بدون اینکه تحت تأثیر خوردگی آب دریا و تداخل الکترومغناطیسی قرار گیرند، به طور پایدار کنترل کنند..

（2） کاربرد در انواع مختلف خطوط لوله

خط لوله برق
از نظر خطوط لوله برق, عمدتاً برای نظارت بر آتش استفاده می شود. خطوط لوله برق در شهرها معمولا حامل کابل ها هستند, و یک بار آتش سوزی رخ می دهد, عواقب آن می تواند جدی باشد. فناوری اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می تواند از کابل های نوری برق در همان کانال برای نظارت بر دمای توزیع شده استفاده کند., و با نظارت بر تغییرات دمای خط لوله، خطرات آتش سوزی را به موقع تشخیص دهد. هنگامی که دمای داخل خط لوله برق به طور غیر عادی افزایش می یابد, ممکن است مقدمه ای برای گرمایش یا آتش سوزی ناشی از خطای کابل باشد. سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می تواند به سرعت این تغییر دما را تشخیص داده و زنگ هشدار را صادر کند, در نتیجه کاهش هزینه سرمایه گذاری در استقرار سنسور و بهبود قابلیت اطمینان عملیاتی کابل های شبکه برق شهری.
خط لوله حرارتی
برای خطوط لوله بخار با دمای بالا و سایر خطوط لوله حرارتی در نیروگاه های حرارتی, به دلیل مسافت طولانی حمل و نقل و مشکل در یافتن نقاط نشتی, سیستم های اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می توانند میدان دمای خطوط لوله بخار را نظارت کنند. با استفاده از اصل پراکندگی رامان برای کاهش اطلاعات دمای موجود در سیگنال نور بازتابی کابل نوری که در طول خط لوله گذاشته شده است., هنگامی که نشتی در خط لوله وجود دارد, دمای نزدیک به نقطه نشتی تغییر خواهد کرد, و سیستم می تواند محل نشتی را بر اساس تغییر دما تعیین کند. و در شبکه خط لوله گرمایش, این سیستم را می توان به عنوان یک روش اندازه گیری دمای توزیع شده فیبر نوری بالغ استفاده کرد, با مزایایی مانند فاصله اندازه گیری طولانی, دقت اندازه گیری بالا, سرعت پاسخگویی سریع, ضد تداخل الکترومغناطیسی, و قابل حمل بودن. می توان آن را به طور گسترده برای نظارت بر نشت در شبکه خط لوله گرمایش اعمال کرد.
خطوط لوله حمل و نقل (مانند خطوط لوله نفت و گاز, غیره.)
در زمینه خطوط لوله حمل و نقل, عمدتاً برای تشخیص نشت استفاده می شود. کابل های فیبر نوری را می توان در امتداد خطوط لوله گذاشت, چه با سیم پیچی, چیدمان دو لایه, روش های داخلی یا خارجی. هنگامی که یک خط لوله نشت می کند, دما در محل نشتی به دلیل نشت مواد تغییر می کند (مانند نشت نفت و گاز طبیعی که گرما را می برد یا گرمای اصطکاکی ایجاد می کند). سیستم های اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده می توانند این تغییر دما را تشخیص داده و نقطه نشتی را پیدا کنند, در نتیجه عملکرد ایمن خط لوله را تضمین می کند. در عین حال, این سیستم همچنین می تواند توزیع دمای خط لوله را در طول عملیات عادی نظارت کند, حصول اطمینان از اینکه خط لوله در محدوده دمایی مناسب کار می کند, جلوگیری از آسیب به خط لوله به دلیل دمای بالا یا پایین, و طول عمر خط لوله را افزایش می دهد.

3、 روش عملیات اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده برای کابل ها و خطوط لوله

（1） روش کار برای اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده کابل ها

راه اندازی و نصب سیستم
تخمگذار فیبر نوری:
برای اندازه گیری دمای کابل, اولین قدم انتخاب یک کابل نوری سنجش دما مناسب است. کابل های فیبر نوری باید بر اساس عواملی مانند نوع کابل و محیط کار انتخاب شوند. از نظر روش تخمگذار, اگر کابل زیرزمینی باشد, کابل نوری حسگر دما را می توان به موازات کابل در ترانشه کابل قرار داد, یا فیبر نوری را می توان به طور مستقیم در طول فرآیند تولید کابل در داخل کابل جاسازی کرد تا به نظارت مستقیم بر دمای هسته کابل دست یافت.. مثلا, در برخی از کابل های برق فشار قوی, فیبرهای نوری می توانند به عنوان بخشی از کابل در طول فرآیند تولید یکپارچه شوند. برای کابل های سقفی, فیبرهای نوری را می توان در جهت کابل پیچید و گذاشت.
اتصال دستگاه:
اجزای تجهیزات مختلف سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده را به هم وصل کنید. از جمله منابع نور, آشکارسازهای نور, واحدهای پردازش سیگنال, غیره. نور ساطع شده از منبع نور از طریق فیبرهای نوری منتقل می شود, جایی که پراکندگی رامان رخ می دهد. ردیاب نوری سیگنال نور پراکنده را جمع آوری می کند و سپس آن را به واحد پردازش سیگنال ارسال می کند.. واحد پردازش سیگنال باید پارامترها را با توجه به نیاز سیستم تنظیم کند, مانند فاصله نمونه گیری, وضوح فضایی, غیره. مثلا, در آزمایش اندازه گیری دما کابل های ابررسانا با دمای بالا در مسافت های طولانی, هنگامی که پارامترهای پیکربندی عملیاتی وضوح فضایی 2 متر است, فاصله نمونه برداری 1 متر, و دوره نمونه برداری دهه 60, اندازه گیری دمای فیبر نوری می تواند الزامات نظارت و حفاظت کابل ابررسانا و همچنین دقت اندازه گیری دما را برآورده کند..
جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها
جمع آوری داده ها:
پس از راه اندازی سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده, سیستم داده های دما را در طول کابل با توجه به پارامترهای تنظیم شده جمع آوری می کند. داده های جمع آوری شده شامل مقادیر دما در مکان های مختلف و اطلاعات مکان مربوطه است. این داده ها در زمان واقعی به روز می شوند و می توانند وضعیت دمای کابل را در زمان های مختلف منعکس کنند.
تجزیه و تحلیل داده ها:
برای تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده از نرم افزار همراه استفاده کنید. محتوای تجزیه و تحلیل شامل روند تغییرات دما است, آیا نقاط دمایی غیرعادی وجود دارد, غیره. با تنظیم آستانه دما می توان تعیین کرد که کابل در حالت عادی کار می کند یا خیر. مثلا, اگر دما در نقطه خاصی از کابل از محدوده دمای کارکرد معمولی بیشتر شود (که بر اساس پارامترهای نامی و داده های عملیاتی تاریخی کابل قابل تعیین است), سیستم آلارم صادر خواهد کرد. در عین حال, تجزیه و تحلیل مقایسه ای را می توان بر روی دمای قسمت های مختلف کابل برای ارزیابی اتلاف حرارت کلی و وضعیت عملکرد کابل انجام داد..
کالیبراسیون و نگهداری
کالیبراسیون:
به طور منظم سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده را برای اطمینان از دقت اندازه گیری کالیبره کنید. کالیبراسیون می تواند از یک منبع دمای استاندارد برای کالیبره کردن دمای فیبر نوری استفاده کند و بررسی کند که آیا مقدار اندازه گیری شده با مقدار دمای واقعی مطابقت دارد یا خیر.. در صورت وجود انحراف, تنظیم پارامترهای سیستم ضروری است, مانند حساسیت ردیاب نوری.
حفظ کند:
کار تعمیر و نگهداری شامل بررسی اینکه آیا فیبر نوری آسیب دیده است یا خیر, آیا اتصال شل است, غیره. در محیط کار کابل, فیبرهای نوری ممکن است تحت تأثیر استرس مکانیکی قرار گیرند, خوردگی شیمیایی, و عوامل دیگر. مثلا, در ترانشه های کابل زیرزمینی, فیبرهای نوری ممکن است توسط محیط های مرطوب خورده شوند, و لازم است که به طور منظم ظاهر فیبرهای نوری را برای علائم آسیب یا خوردگی بررسی کنید.. در عین حال, بازرسی و نگهداری منظم باید بر روی دستگاه های سخت افزاری سیستم انجام شود, مانند منابع نور و واحدهای پردازش سیگنال, برای اطمینان از عملکرد طبیعی آنها.

（2） روش عملیات برای اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده در خطوط لوله

مراحل نصب فیبر نوری
فرآیندهای مختلف نصب فیبر نوری را بر اساس عملکرد و ویژگی های خط لوله انتخاب کنید.
روش سیم پیچ:
برای برخی از خطوط لوله روی زمین, مانند خطوط لوله حرارتی, فیبرهای نوری را می توان در اطراف سطح بیرونی خط لوله پیچیده کرد. در طول فرآیند سیم پیچ, برای اطمینان از حس دقیق تغییرات دما در خط لوله، باید به تناسب محکم بین فیبر نوری و سطح خط لوله توجه شود.. فاصله سیم پیچ باید بر اساس عواملی مانند قطر خط لوله و الزامات دقت اندازه گیری تعیین شود. مثلا, برای لوله های با قطر کمتر, برای بهبود دقت اندازه گیری می توان فاصله سیم پیچ را به طور مناسب کاهش داد.
چیدمان دو لایه:
در برخی از خطوط لوله خاص, مانند خطوط لوله زیر دریا یا خطوط لوله با نیازهای عایق بالا, می توان از طرح دو لایه استفاده کرد. چیدمان فیبرهای نوری بین لایه های داخلی و خارجی خط لوله نه تنها می تواند دمای محیط داخل خط لوله را کنترل کند., بلکه تأثیر محیط خارجی بر روی خط لوله را نیز نظارت می کند, مانند تأثیر دمای آب دریا بر خطوط لوله زیردریایی یا تأثیر دمای خارجی بر روی خطوط لوله عایق شده.
داخلی و خارجی:
در خطوط لوله حمل و نقل مانند خطوط لوله نفت و گاز, فیبرهای نوری را می توان در داخل دیواره خط لوله تعبیه کرد یا در خارج از دیواره خط لوله قرار داد. فیبر نوری داخلی می تواند به طور مستقیم تغییرات دمای محیط داخل خط لوله را نظارت کند, در حالی که فیبر نوری خارجی می تواند دمای محیط اطراف و دمای دیواره خط لوله را کنترل کند. ترکیب این دو می تواند درک جامع تری از وضعیت عملیاتی خط لوله ارائه دهد.
جمع آوری و پردازش داده ها
جمع آوری داده ها:
سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده خط لوله نیز داده ها را با توجه به پارامترهای تنظیم شده جمع آوری می کند. داده های جمع آوری شده شامل اطلاعات دما در مکان های مختلف در طول خط لوله است. تمرکز جمع آوری ممکن است برای انواع مختلف خطوط لوله متفاوت باشد. مثلا, در یک خط لوله حرارتی, جمع آوری توزیع دمای خط لوله برای تعیین اینکه آیا نشت گرما وجود دارد یا خیر، مهم است; برای تشخیص هر گونه نشتی، به وجود ناهنجاری های دما در خط لوله حمل و نقل دقت کنید.
پردازش داده ها:
داده های جمع آوری شده را برای حذف عوامل تداخلی مانند نویز پردازش کنید. با توجه به محیط عملیاتی پیچیده خطوط لوله, داده های جمع آوری شده ممکن است در معرض تداخل خارجی باشد, مانند تداخل الکترومغناطیسی. با استفاده از روش های پردازش داده ها مانند فیلترینگ, دقت داده ها را می توان بهبود بخشید. سپس الگوی تغییر دما را در داده ها تجزیه و تحلیل کنید تا مشخص شود که آیا خط لوله در حالت عادی کار می کند یا خیر. مثلا, در یک شبکه خط لوله گرمایش, اگر دمای قسمت خاصی از خط لوله به طور ناگهانی کاهش یابد, ممکن است وضعیت نشتی را نشان دهد, و سیستم می تواند بر اساس این مشخصه تغییر دما قضاوت و هشدار صادر کند.
نگهداری و به روز رسانی سیستم
حفظ کند:
نصب فیبرهای نوری روی خط لوله را بررسی کنید تا از آسیب یا جابجایی آنها مطمئن شوید. در طول عملیات خط لوله, فیبرهای نوری ممکن است به دلیل عواملی مانند لرزش خط لوله و جریان متوسط ​​تحت تأثیر قرار گیرند. مثلا, در خطوط لوله نفت, تاثیر جریان روغن ممکن است باعث شل شدن یا جابجایی فیبرهای نوری خارجی شود, نیاز به بازرسی منظم و تثبیت مجدد. در عین حال, تجهیزات سخت افزاری سیستم را حفظ کند, مانند بررسی وضعیت عملکرد دستگاه ها مانند بازتاب سنجی دامنه زمانی نوری, برای اطمینان از عملکرد طبیعی آنها.
برای به روز رسانی:
به روز رسانی سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده با توجه به الزامات عملیاتی و توسعه فن آوری خطوط لوله. مثلا, با افزایش زمان اجرای خط لوله, ممکن است لازم باشد دقت اندازه گیری بهبود یابد یا عملکردهای نظارت اضافه شود. در این مورد, می توان نرم افزار سیستم را ارتقا داد یا برخی از دستگاه های سخت افزاری را جایگزین کرد, مانند آشکارسازهای نوری با حساسیت بالاتر.

4、 اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده در کابل ها و خطوط لوله

（1） اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده کابل ها

نصب و حفاظت فیبر نوری
الزامات تخمگذار:
هنگام گذاشتن فیبرهای نوری در کابل ها, استانداردها و مشخصات مربوطه باید رعایت شود. مثلا, مطابق DL/T1573-2016 “مشخصات فنی برای سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده کابل های برق”, مقررات روشنی در مورد روش چیدمان فیبرهای نوری و فاصله بین آنها و کابل ها وجود دارد.. اگر کابل های فیبر نوری داخل آن تعبیه شده باشد, لازم است اطمینان حاصل شود که فرآیند تعبیه کابل های فیبر نوری بر عایق و خواص مکانیکی کابل ها تأثیر نمی گذارد.. برای فیبرهای نوری که به موازات کابل ها در ترانشه های کابل گذاشته شده اند, لازم است از فشرده شدن آنها توسط کابل ها یا خراشیده شدن توسط اشیاء دیگر جلوگیری شود.
اقدامات حفاظتی:
اقدامات حفاظتی مناسب برای فیبرهای نوری انجام دهید. در ترانشه های کابل زیرزمینی, برای جلوگیری از تأثیر رطوبت فیبرهای نوری ضروری است, خوردگی شیمیایی, و عوامل دیگر. می توان از آستین های محافظ فیبر نوری مهر و موم شده و مقاوم در برابر خوردگی استفاده کرد. در کابل های سقفی, لازم است از آسیب دیدن فیبرهای نوری توسط عوامل طبیعی مانند باد جلوگیری شود, خورشید, و باران. مثلا, می توان از لوله های محافظ برای بسته بندی فیبرهای نوری استفاده کرد.
دقت اندازه گیری دما
فرکانس کالیبراسیون:
به طور منظم سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده را کالیبره کنید تا از دقت اندازه گیری دما اطمینان حاصل کنید.. فرکانس کالیبراسیون باید بر اساس عواملی مانند محیط کار و اهمیت کابل تعیین شود. مثلا, کابل های انتقال مهم که در محیط های سخت کار می کنند ممکن است نیاز به کالیبراسیون سه ماهه داشته باشند; برای کابل هایی که در محیط های عمومی کار می کنند, کالیبراسیون را می توان هر شش ماه انجام داد.
تاثیر عوامل محیطی:
تاثیر عوامل محیطی بر اندازه گیری دما را در نظر بگیرید. دمای محیط, رطوبت, و سایر عوامل اطراف کابل ممکن است بر حسگر فیبر نوری دما تأثیر بگذارد. مثلا, در دمای بالا و محیط های مرطوب, خواص نوری فیبرهای نوری ممکن است تغییر کند, در نتیجه بر دقت اندازه گیری دما تأثیر می گذارد. بنابراین, در فرآیند پردازش داده ها, برای کاهش تاثیر عوامل محیطی باید عوامل محیطی را جبران کرد یا از مواد فیبر نوری مناسب استفاده کرد.
قابلیت اطمینان و سازگاری سیستم
قابلیت اطمینان تجهیزات:
تجهیزات سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده قابل اعتماد را انتخاب کنید. قابلیت اطمینان تجهیزات به طور مستقیم با اثربخشی نظارت بر دمای کابل مرتبط است. پایداری و توانایی ضد تداخل تجهیزات را در نظر بگیرید. مثلا, انتخاب منابع نور و آشکارسازهای با پایداری بالا برای اطمینان از اینکه سیستم می تواند برای مدت طولانی بدون نقص مکرر به طور پایدار کار کند..
سازگاری:
از سازگاری بین سیستم و سیستم قدرتی که کابل ها در آن قرار دارند اطمینان حاصل کنید. مثلا, پروتکل ارتباطی سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده باید با سیستم مانیتورینگ سیستم قدرت سازگار باشد., به طوری که داده های پایش دما را به طور دقیق به مرکز مانیتورینگ سیستم قدرت منتقل می کند. در عین حال, عملکرد الکتریکی سیستم نیز باید با سیستم قدرت مطابقت داشته باشد تا از تداخل با سیستم قدرت جلوگیری شود.

（2） اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده در خطوط لوله

ایمنی و پایداری نصب فیبر نوری
ایمنی نصب:
هنگام نصب فیبرهای نوری روی خطوط لوله, در طول فرآیند نصب باید به مسائل ایمنی توجه شود. در صورت نصب فیبرهای نوری بر روی خطوط لوله در حال اجرا, مانند خطوط لوله گرمایش یا خطوط لوله نفت و گاز, اقدامات ایمنی لازم برای جلوگیری از حوادثی مانند نشت و انفجار باید انجام شود. پرسنل نصب باید تحت آموزش های حرفه ای قرار بگیرند و روش های عملیاتی نصب را به شدت رعایت کنند.
نصب پایدار:
از ثبات نصب فیبر نوری اطمینان حاصل کنید. چه با استفاده از سیم پیچ, چیدمان دو لایه, روش های داخلی یا خارجی, فیبرهای نوری باید محکم روی خط لوله ثابت شوند. در طول عملیات خط لوله, به دلیل عواملی مانند ارتعاش, انبساط و انقباض حرارتی, فیبر نوری نمی تواند شل شود یا جابجا شود. مثلا, در خطوط لوله بخار با دمای بالا, دامنه انبساط و انقباض حرارتی خط لوله نسبتاً زیاد است, و تثبیت فیبرهای نوری باید بتواند با این تغییر سازگار شود, در غیر این صورت بر دقت اندازه گیری دما تأثیر می گذارد.
محدوده نظارت بر دما و دقت
دامنه نظارت:
یک سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده مناسب را بر اساس محدوده دمای عملیاتی خط لوله انتخاب کنید. محدوده دمای عملیاتی انواع مختلف خطوط لوله بسیار متفاوت است. مثلا, دمای یک خط لوله حرارتی ممکن است به چند صد درجه برسد, در حالی که دمای یک خط لوله نفت نسبتا پایین است. برای اطمینان از اینکه سیستم می تواند تغییرات دمای خط لوله را در کل محدوده دمای عملیاتی به طور دقیق اندازه گیری کند.
الزامات دقت:
الزامات دقت اندازه گیری دما را در نظر بگیرید. برای برخی از خطوط لوله که به تغییرات دما بسیار حساس هستند, مانند خطوط لوله شیمیایی, دقت اندازه گیری بالا مورد نیاز است. هنگام انتخاب یک سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده, باید به شاخص های دقت سیستم مراجعه کرد, مانند وضوح دما. در عین حال, لازم به ذکر است که عوامل مختلفی در محیط عملیاتی واقعی ممکن است بر دقت اندازه گیری تأثیر بگذارد, مانند پیری فیبر, زبری سطح خطوط لوله, غیره. اقدامات مربوطه باید برای بهبود دقت اندازه گیری انجام شود.
بهره برداری و نگهداری طولانی مدت
طرح تعمیر و نگهداری:
یک برنامه عملیاتی و نگهداری طولانی مدت برای سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده خط لوله تهیه کنید. برنامه نگهداری باید شامل بررسی منظم نصب فیبرهای نوری و وضعیت عملیاتی تجهیزات سخت افزاری سیستم باشد.. مثلا, هر ماه یکبار کابل فیبر نوری را از نظر آسیب بررسی کنید و هر سه ماه یکبار یک بازرسی جامع از تجهیزات سخت افزاری سیستم انجام دهید..
پاسخ خطا:
مکانیزم پاسخگویی به خطا را ایجاد کنید. زمانی که سیستم خراب می شود, باید بتواند به سرعت علت عیب را پیدا کند و تعمیرات را انجام دهد. مثلا, اگر کابل فیبر نوری پاره شود, لازم است بتوان به سرعت محل شکستگی را تعیین کرد و تعمیرات را انجام داد. در عین حال, لازم است نحوه اطمینان از عملکرد ایمن خطوط لوله در هنگام خطا در نظر گرفته شود, مانند استفاده از سیستم های مانیتورینگ پشتیبان یا تقویت بازرسی های دستی.

5、 تجزیه و تحلیل موردی اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده با کابل

کابل 4 کیلومتری نیاز به نظارت بر دما دارد. به دلیل طول زیاد کابل, روش های سنتی پایش دما برای دستیابی به نظارت دقیق و در زمان واقعی کل خط کابل دشوار است. Moreover, در حین کار کابل, دما ممکن است به دلیل عواملی مانند اضافه بار و تغییرات دمای محیط افزایش یابد, which may affect the safe operation of the cable.
Application of distributed fiber optic temperature measurement system:
در این پروژه, a distributed fiber optic temperature measurement system was adopted. اولا, suitable optical cables were selected and laid out in a reasonable manner. The system operates based on the fundamental principles of Raman scattering temperature measurement and optical time domain reflectometry (اوت) موقعیت یابی. Through real-time monitoring of the system, temperature information at different locations along the cable can be obtained. In practical operation, the system can promptly detect temperature anomalies in cables. مثلا, when a section of the cable experiences an increase in temperature due to overload, the system quickly issues an alarm, allowing the power supply company to take timely measures such as adjusting the load, ensuring the safe operation of the cable and providing reference data for determining the cable’s current carrying capacity.

سنسور دمای فیبر نوری, سیستم مانیتورینگ هوشمند, تولید کننده فیبر نوری توزیع شده در چین