כיצד להשתמש במדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת עבור תעלות כבלים

1、 יישום מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת בכבלים

למערכות מדידת טמפרטורה בסיבים אופטיים מבוזרות יש יישומים חשובים רבים במדידת טמפרטורת כבלים.

（1） מבחינת עקרונות, מערכות מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרות מבוססים בדרך כלל על העיקרון של פיזור רמאן לאחור ורפלקמטריית תחום זמן אופטי (OTDR) טכנולוגיה. העיקרון של פיזור רמאן מאפשר לסיבים אופטיים לחוש שינויי טמפרטורה, ועוצמת פיזור האור של ראמאן משתנה בטמפרטורות שונות. טכנולוגיית השתקפות תחום זמן אופטית משמשת למיקום, אשר יכול לקבוע את המיקום של נקודות שינוי טמפרטורה במיקומים שונים לאורך הסיב האופטי. לדוגמה, כאשר הטמפרטורה של חלק מסוים בכבל עולה, האור שמפזר ראמן בסיב האופטי באותו חלק ישתנה בהתאם. על ידי זיהוי וניתוח של שינוי זה, ניתן לדעת את שינוי הטמפרטורה, ובאותו הזמן, ניתן להשתמש בטכנולוגיית OTDR כדי לקבוע את המיקום הספציפי של נקודת חריגה זו בטמפרטורה בכבל.

（2） לגבי ניטור מצב פעולת הכבלים

ניטור בזמן אמת של חלוקת הטמפרטורה
מסוגל בזמן אמת, מקוון, וניטור רציף של הטמפרטורה בנקודות שונות לאורך תוואי הכבלים. זה חיוני עבור כבלים כי במהלך הפעולה, חום נוצר עקב הזרם העובר דרך הכבל. אם פיזור החום אינו בזמן, הטמפרטורה המקומית תהיה גבוהה מדי, מה שישפיע על ביצועי הבידוד של הכבל ואף יגרום לתקלות. דרך א מערכת מדידת טמפרטורה מבוזרת של סיבים אופטיים, חלוקת הטמפרטורה של כל קו הכבלים, כולל טמפרטורת ליבת כבל, ניתן לתפוס במדויק. לדוגמה, בכמה תחנות משנה גדולות או בקווי כבלי תמסורת למרחקים ארוכים, הוא יכול לזהות מייד אזורים עם טמפרטורות גבוהות באופן חריג, מתן ערבויות להפעלה בטוחה של כבלים.
אזהרה ומניעת תקלות
ניתן להגדיר סף אזהרת טמפרטורה. ברגע שהטמפרטורה בנקודה לאורך הכבל מתקרבת או עולה על הסף הזה, המערכת יכולה להפעיל אזעקה בזמן. לדוגמה, בתעלות כבלים, אם הטמפרטורה של הכבלים עולה עקב עומס יתר או קצר חשמלי מקומי, ה סיב אופטי מבוזר מערכת מדידת טמפרטורה יכולה לזהות במהירות שינוי טמפרטורה זה ולספק אזהרה מוקדמת לפני תקלות חמורות בכבלים, מניעת תאונות ושיפור בטיחות פעולת כבל החשמל.
קבע את כושר הנשיאה הנוכחי של הכבל
נתוני ניטור טמפרטורה מדויקים עוזרים לקבוע את כושר הנשיאה הנוכחי של כבלים. על ידי ניטור וניתוח שינויי הטמפרטורה של כבלים בעומסים שונים במשך זמן רב, ניתן להעריך במדויק את הזרם המרבי שהכבלים יכולים לעמוד בו, כדי לתכנן את יכולת העברת הכוח בצורה סבירה, למנוע נזק לכבלים עקב פעולת עומס יתר, ולהאריך את חיי השירות של הכבלים.
（3） יישום בסוגים שונים של כבלים

כבל חשמל רגיל
הוא נמצא בשימוש נרחב בכבלי חשמל תת קרקעיים רגילים וכבלי חשמל עיליים. לכבלי חשמל תת קרקעיים, בשל תנאי פיזור החום הירודים יחסית שלהם, מערכות מדידת טמפרטורה בסיבים אופטיים מבוזרות יכולות לנטר בצורה מדויקת יותר את שינויי הטמפרטורה שלהן, מניעת בעיות כגון הזדקנות כבלים וקצר חשמלי הנגרמים על ידי טמפרטורות גבוהות. בכבלי חשמל עיליים, זה יכול להתמודד עם ההשפעה של שינויי טמפרטורה סביבתיים, אור שמש וגורמים אחרים על טמפרטורת הכבל, ולזהות מצבים חריגים בזמן.
כבל מוליך-על בטמפרטורה גבוהה
זה גם ממלא תפקיד חשוב ביישום ההנדסי של כבלים מוליכים למרחקים ארוכים בטמפרטורה גבוהה. לדוגמה, במחקר יישומי הנדסי של 100 סיבים אופטיים מופצים במד בטווח טמפרטורת החנקן הנוזלי, מערכת מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת נבנתה לביצוע בדיקות מדידת טמפרטורה על כבל תלת פאזי קואקסיאלי קואקסיאלי בטמפרטורה גבוהה באורך 30 מטר בתנאי עבודה שונים. ניתן לעקוב אחר הטמפרטורה של הכבל המוליך בזמן פעולה בזמן אמת, להבטיח שהכבל פועל בטווח הטמפרטורות המתאים ומבטיח את הביצועים והבטיחות המוליכים שלו.

2、 יישום מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת בצנרת

לטכנולוגיית מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרים יש ערך יישום רחב וחשוב בניטור צנרת.

（1） הקשר בין עקרונות לניטור צנרת

מבוסס על עקרונות פיזור האור והשתקפות תחום זמן אופטי לצורך לוקליזציה
מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת מבוססת גם היא על עקרונות פיזור האור (כגון פיזור רמאן) ומיצוב השתקפות תחום זמן אופטי ביישומי צינור. בסביבת הצינור, שינויי טמפרטורה לאורך כבל הסיבים האופטיים עלולים לגרום לשינויים בפיזור האור של ראמאן. על ידי זיהוי שינויים אלו ושילובם עם טכנולוגיית השתקפות תחום זמן אופטי, ניתן למדוד במדויק את הטמפרטורה במיקומים שונים לאורך הצינור ולאתר חריגות טמפרטורה במדויק. לדוגמה, בצינורות חימום, כאשר יש דליפה או עליית טמפרטורה חריגה או ירידה בצנרת, האות האופטי בכבל הסיבים האופטי ישתנה, והמערכת תשפוט את מצב ההפעלה של הצינור על סמך שינויי האותות הללו.
התאמה למאפיינים של סביבת צינור
הסביבה בה נמצאים צינורות מורכבת ומגוונת, ועשויות להיות סביבות בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה מתחת לאדמה, מתחת למים, או מעל פני הקרקע. ה מערכת מדידת טמפרטורה מבוזרת של סיבים אופטיים יכול להסתגל לסביבות אלו. בשל עמידות בפני קורוזיה ועמידות הפרעות אלקטרומגנטיות של הסיבים האופטיים עצמם, זה יכול לעבוד ביציבות בסביבות צינורות שונות. לדוגמה, בצינורות תת ימיים, סיבים אופטיים יכולים לנטר את טמפרטורת הצינור ביציבות במשך זמן רב מבלי להיות מושפעים מקורוזיה של מי ים והפרעות אלקטרומגנטיות.

（2） יישומים בסוגים שונים של צינורות

צינור חשמל
מבחינת צינורות חשמל, הוא משמש בעיקר לניטור אש. צינורות החשמל בערים הם בדרך כלל נושאי הכבלים, ופעם אחת מתרחשת שריפה, ההשלכות יכולות להיות חמורות. טכנולוגיית מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת יכולה להשתמש בכבלי חשמל אופטיים באותו ערוץ לניטור טמפרטורה מבוזר, ולזהות סכנות שריפה בזמן על ידי ניטור שינויים בטמפרטורת הצנרת. כאשר הטמפרטורה בתוך צינור החשמל עולה בצורה חריגה, זה עשוי להיות הקדמה לחימום או שריפה שנגרמו על ידי תקלות בכבלים. מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת יכולה לזהות במהירות שינוי טמפרטורה זה ולהוציא אזעקה, ובכך להפחית את עלות ההשקעה בפריסת חיישנים ולשפר את האמינות התפעולית של כבלי רשת חשמל עירונית.
צינור תרמי
עבור צינורות קיטור בטמפרטורה גבוהה וצינורות תרמיים אחרים בתחנות כוח תרמיות, בשל מרחק התחבורה הארוך שלהם והקושי למצוא נקודות דליפה, מערכות מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרות יכולות לפקח על שדה הטמפרטורה של צינורות קיטור. על ידי שימוש בעקרון פיזור רמאן כדי לבטל את מידע הטמפרטורה הכלול באות האור המוחזר של הכבל האופטי המונח לאורך הצינור, כאשר יש נזילה בצנרת, הטמפרטורה ליד נקודת הדליפה תשתנה, והמערכת יכולה לקבוע את מיקום הדליפה על סמך שינוי הטמפרטורה. וברשת צנרת החימום, מערכת זו יכולה לשמש כשיטת מדידת טמפרטורה מבוזרת בסיבים אופטיים, עם יתרונות כמו מרחק מדידה ארוך, דיוק מדידה גבוה, מהירות תגובה מהירה, אנטי הפרעות אלקטרומגנטיות, וניידות. ניתן ליישם אותו באופן נרחב לניטור דליפות ברשת צינורות החימום.
צינורות תחבורה (כמו צינורות נפט וגז, וכו.)
בתחום צינורות הובלה, הוא משמש בעיקר לאיתור דליפות. ניתן להניח כבלים סיבים אופטיים לאורך צינורות, בין אם בפיתול, סידור שכבה כפול, שיטות פנימיות או חיצוניות. כאשר צינור דולף, הטמפרטורה במקום הדליפה תשתנה עקב דליפת חומרים (כגון דליפות נפט וגז טבעי המובילות חום או יוצרות חום חיכוך). מערכות מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרות יכולות לזהות שינוי טמפרטורה זה ולאתר את נקודת הדליפה, ובכך להבטיח הפעלה בטוחה של הצינור. יחד עם זאת, המערכת יכולה גם לנטר את התפלגות הטמפרטורה של הצינור במהלך פעולה רגילה, להבטיח שהצינור פועל בטווח הטמפרטורות המתאים, מניעת נזק לצינור עקב טמפרטורה גבוהה או נמוכה, והארכת חיי השירות של הצינור.

3、 שיטת פעולה של מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת עבור כבלים וצינורות

（1） שיטת פעולה למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת של כבלים

התקנה והתקנה של המערכת
הנחת סיבים אופטיים:
למדידת טמפרטורת כבל, הצעד הראשון הוא לבחור כבל אופטי חישת טמפרטורה מתאים. יש לבחור כבלים סיבים אופטיים על סמך גורמים כגון סוג הכבלים וסביבת ההפעלה. מבחינת שיטת הנחת, אם זה כבל תת קרקעי, ניתן להניח את הכבל האופטי של חישת הטמפרטורה במקביל לכבל בתעלת הכבל, או שהסיב האופטי יכול להיות מוטבע ישירות בתוך הכבל במהלך תהליך ייצור הכבל כדי להשיג ניטור ישיר של טמפרטורת ליבת הכבל. לדוגמה, בכמה כבלי מתח גבוה, ניתן לשלב סיבים אופטיים כחלק מהכבל במהלך תהליך הייצור. לכבלים עיליים, ניתן לכפות סיבים אופטיים ולהניח אותם לאורך כיוון הכבל.
חיבור מכשיר:
חבר את רכיבי הציוד השונים של מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים. כולל מקורות אור, גלאי אור, יחידות עיבוד אותות, וכו. האור הנפלט ממקור האור מועבר דרך סיבים אופטיים, שבו מתרחש פיזור רמאן. הפוטו-גלאי אוסף את אות האור המפוזר ולאחר מכן משדר אותו ליחידת עיבוד האותות. יחידת עיבוד האותות צריכה להגדיר פרמטרים בהתאם לדרישות המערכת, כמו מרווח דגימה, רזולוציה מרחבית, וכו. לדוגמה, במבחן מדידת טמפרטורה של כבלים מוליכים למרחקים ארוכים בטמפרטורה גבוהה, כאשר פרמטרי תצורת ההפעלה הם רזולוציה מרחבית של 2 מטר, מרווח דגימה של 1 מטר, ותקופת דגימה של שנות ה-60, מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים יכולה לעמוד בדרישות של ניטור והגנה על כבלים מוליכים, כמו גם דיוק מדידת טמפרטורה.
איסוף וניתוח נתונים
איסוף נתונים:
לאחר הפעלת מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת, המערכת תאסוף נתוני טמפרטורה לאורך הכבל בהתאם לפרמטרים שנקבעו. הנתונים שנאספו כוללים ערכי טמפרטורה במקומות שונים ומידע מיקום מתאים. נתונים אלו מתעדכנים בזמן אמת ויכולים לשקף את מצב הטמפרטורה של הכבל בזמנים שונים.
ניתוח נתונים:
השתמש בתוכנה המצורפת כדי לנתח את הנתונים שנאספו. תוכן הניתוח כולל את מגמת שינויי הטמפרטורה, האם יש נקודות טמפרטורה חריגות, וכו. ניתן לקבוע אם הכבל נמצא בפעולה רגילה על ידי קביעת סף טמפרטורה. לדוגמה, אם הטמפרטורה בנקודה מסוימת של הכבל חורגת מטווח טמפרטורת ההפעלה הרגיל (אשר ניתן לקבוע בהתבסס על הפרמטרים המדורגים ונתוני ההפעלה ההיסטוריים של הכבל), המערכת תוציא אזעקה. יחד עם זאת, ניתן לבצע ניתוח השוואתי על הטמפרטורה של חלקים שונים של הכבל כדי להעריך את פיזור החום הכולל ואת מצב הפעולה של הכבל.
כיול ותחזוקה
כִּיוּל:
כייל באופן קבוע את מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים כדי להבטיח דיוק מדידה. כיול יכול להשתמש במקור טמפרטורה סטנדרטי כדי לכייל את הטמפרטורה של הסיב האופטי ולבדוק אם הערך הנמדד תואם את ערך הטמפרטורה בפועל. אם יש סטייה, יש צורך להתאים את הפרמטרים של המערכת, כגון הרגישות של הפוטו-גלאי.
לְתַחְזֵק:
עבודת התחזוקה כוללת בדיקה האם הסיב האופטי פגום, האם החיבור רופף, וכו. בסביבת ההפעלה של הכבלים, סיבים אופטיים עשויים להיות מושפעים מלחץ מכני, קורוזיה כימית, וגורמים נוספים. לדוגמה, בתעלות כבלים תת קרקעיות, סיבים אופטיים עלולים להיתקל בסביבות לחות, ויש צורך לבדוק באופן קבוע את המראה של הסיבים האופטיים עבור סימני נזק או קורוזיה. יחד עם זאת, יש לבצע בדיקות ותחזוקה קבועים בהתקני החומרה של המערכת, כגון מקורות אור ויחידות עיבוד אותות, כדי להבטיח את פעולתם הרגילה.

（2） שיטת פעולה למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת בצינורות

תהליך התקנת סיבים אופטיים
בחר תהליכי התקנת סיבים אופטיים שונים בהתבסס על התפקוד והמאפיינים של הצינור.
שיטת סלילה:
עבור כמה צינורות מעל הקרקע, כגון צינורות תרמיים, ניתן לעטוף סיבים אופטיים סביב המשטח החיצוני של הצינור. במהלך תהליך הפיתול, יש לשים לב להתאמה ההדוקה בין הסיב האופטי לפני השטח של הצינור כדי להבטיח חישה מדויקת של שינויי טמפרטורה בצינור. יש לקבוע את מרווח הפיתול בהתבסס על גורמים כמו קוטר הצינור ודרישות דיוק המדידה. לדוגמה, עבור צינורות בקטרים ​​קטנים יותר, ניתן להקטין את מרווח הליפול כראוי כדי לשפר את דיוק המדידה.
סידור שכבות כפול:
בכמה צינורות מיוחדים, כגון צינורות תת-ימיים או צינורות עם דרישות בידוד גבוהות, ניתן להשתמש בפריסת שכבה כפולה. סידור סיבים אופטיים בין השכבות הפנימיות והחיצוניות של הצינור לא יכול רק לנטר את הטמפרטורה של המדיום בתוך הצינור, אלא גם לפקח על השפעת הסביבה החיצונית על הצינור, כגון השפעת טמפרטורת מי הים על צינורות תת ימיים או השפעת טמפרטורה חיצונית על צינורות מבודדים.
פנימי וחיצוני:
בצינורות תחבורה כגון צינורות נפט וגז, סיבים אופטיים יכולים להיות מוטבעים בתוך דופן הצינור או למקם חיצונית מחוץ לקיר הצינור. הסיב האופטי המובנה יכול לנטר בצורה ישירה יותר את שינויי הטמפרטורה של המדיום בתוך הצינור, בעוד שהסיב האופטי החיצוני יכול לנטר את הטמפרטורה של הסביבה הסובבת ואת הטמפרטורה של קיר הצינור. השילוב של השניים יכול לספק הבנה מקיפה יותר של מצב התפעול של הצינור.
רכישת נתונים ועיבודם
איסוף נתונים:
מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת בצינור אוספת גם נתונים לפי הפרמטרים שנקבעו. הנתונים שנאספו כוללים מידע על טמפרטורה במקומות שונים לאורך הצינור. מיקוד האיסוף עשוי להשתנות עבור סוגים שונים של צינורות. לדוגמה, בצינור תרמי, חשוב לאסוף את חלוקת הטמפרטורה של הצינור כדי לקבוע אם יש דליפת חום; שימו לב היטב האם יש חריגות טמפרטורה בצינור התחבורה כדי לזהות נזילות כלשהן.
עיבוד נתונים:
עבד את הנתונים שנאספו כדי להסיר גורמי הפרעה כגון רעש. בשל סביבת ההפעלה המורכבת של צינורות, הנתונים שנאספו עשויים להיות נתונים להפרעות חיצוניות, כגון הפרעות אלקטרומגנטיות. על ידי שימוש בשיטות עיבוד נתונים כגון סינון, ניתן לשפר את דיוק הנתונים. לאחר מכן נתח את דפוס שינוי הטמפרטורה בנתונים כדי לקבוע אם הצינור נמצא בפעולה רגילה. לדוגמה, ברשת צינורות חימום, אם הטמפרטורה של קטע מסוים של הצינור יורדת פתאום, זה עשוי להצביע על מצב דליפה, והמערכת יכולה לשפוט ולהוציא אזעקה על סמך מאפיין שינוי טמפרטורה זה.
תחזוקת מערכת ועדכונים
לְתַחְזֵק:
בדוק את התקנת סיבים אופטיים על הצינור כדי לוודא שהם אינם פגומים או עקורים. במהלך פעולת הצינור, סיבים אופטיים עשויים להיות מושפעים עקב גורמים כמו רטט בצנרת וזרימה בינונית. לדוגמה, בצינורות נפט, השפעת זרימת השמן עלולה לגרום לסיבים אופטיים חיצוניים להתרופף או להזיז, דורש בדיקה שוטפת וקיבוע מחדש. יחד עם זאת, לשמור על ציוד החומרה של המערכת, כגון בדיקת מצב ההפעלה של מכשירים כגון רפלקמטריית תחום זמן אופטי, כדי להבטיח את פעולתם הרגילה.
לעדכן:
עדכן את מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים בהתאם לדרישות התפעוליות ולפיתוח טכנולוגי של צינורות. לדוגמה, ככל שזמן הריצה של הצינור גדל, ייתכן שיהיה צורך לשפר את דיוק המדידה או להוסיף פונקציות ניטור. במקרה הזה, ניתן לשדרג את התוכנה של המערכת או להחליף כמה התקני חומרה, כגון גלאי פוטו בעלי רגישות גבוהה יותר.

4、 אמצעי זהירות למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת של כבלים וצנרת

（1） אמצעי זהירות למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת של כבלים

הנחת סיבים אופטיים והגנה
דרישות הנחת:
בעת הנחת סיבים אופטיים בכבלים, יש להקפיד על תקנים ומפרטים רלוונטיים. לדוגמה, לפי DL/T1573-2016 “מפרט טכני עבור מערכת מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרים של כבלי חשמל”, קיימות תקנות ברורות על שיטת הנחת סיבים אופטיים והמרווח בינם לבין כבלים. אם כבלים סיבים אופטיים מוטבעים בפנים, יש צורך להבטיח שתהליך ההטמעה של כבלים סיבים אופטיים אינו משפיע על הבידוד והתכונות המכניות של הכבלים. לסיבים אופטיים המונחים במקביל לכבלים בתעלות כבלים, יש צורך למנוע מהם להילחץ על ידי כבלים או לשרוט על ידי חפצים אחרים.
אמצעי הגנה:
נקוט באמצעי הגנה מתאימים עבור סיבים אופטיים. בתעלות כבלים תת קרקעיות, יש צורך למנוע סיבים אופטיים להיות מושפעים מלחות, קורוזיה כימית, וגורמים נוספים. ניתן להשתמש בשרוולי מגן סיבים אופטיים אטומים ועמידים בפני קורוזיה. בכבלים עיליים, יש צורך למנוע מהסיבים האופטיים להיפגע מגורמים טבעיים כמו רוח, שֶׁמֶש, וגשם. לדוגמה, ניתן להשתמש בצינורות מגן כדי לעטוף את הסיבים האופטיים.
דיוק מדידת טמפרטורה
תדירות כיול:
כייל באופן קבוע את מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים כדי להבטיח את הדיוק של מדידת הטמפרטורה. יש לקבוע את תדירות הכיול בהתבסס על גורמים כגון סביבת ההפעלה וחשיבות הכבל. לדוגמה, כבלי שידור חשובים הפועלים בסביבות קשות עשויים לדרוש כיול רבעוני; לכבלים הפועלים בסביבות כלליות, ניתן לבצע כיול כל שישה חודשים.
השפעה של גורמים סביבתיים:
שקול את ההשפעה של גורמים סביבתיים על מדידת הטמפרטורה. הטמפרטורה הסביבתית, לַחוּת, וגורמים אחרים סביב הכבל עשויים להשפיע על חישת הסיבים האופטיים של הטמפרטורה. לדוגמה, בטמפרטורה גבוהה ובסביבות לחות, המאפיינים האופטיים של סיבים אופטיים עשויים להשתנות, ובכך להשפיע על הדיוק של מדידת הטמפרטורה. לכן, בתהליך של עיבוד נתונים, יש צורך לפצות על גורמים סביבתיים או להשתמש בחומרים סיבים אופטיים מתאימים כדי להפחית את ההשפעה של גורמים סביבתיים.
אמינות מערכת ותאימות
אמינות ציוד:
בחר ציוד אמין למערכת מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים. אמינות הציוד קשורה ישירות ליעילות של ניטור טמפרטורת הכבלים. קחו בחשבון את היציבות ויכולת האנטי-הפרעות של הציוד. לדוגמה, בחירת מקורות אור וגלאים בעלי יציבות גבוהה כדי להבטיח שהמערכת תוכל לפעול ביציבות לאורך זמן ללא תקלות תכופות.
תְאִימוּת:
ודא תאימות בין המערכת למערכת החשמל שבה ממוקמים הכבלים. לדוגמה, פרוטוקול התקשורת של מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים צריך להיות תואם למערכת הניטור של מערכת החשמל, כדי להעביר במדויק נתוני ניטור טמפרטורה למרכז הניטור של מערכת החשמל. יחד עם זאת, יש להתאים את הביצועים החשמליים של המערכת גם למערכת החשמל כדי למנוע הפרעה למערכת החשמל.

（2） אמצעי זהירות למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת בצנרת

בטיחות ויציבות התקנת סיבים אופטיים
בטיחות בהתקנה:
בעת התקנת סיבים אופטיים על צינורות, יש לשים לב לבעיות בטיחות במהלך תהליך ההתקנה. אם התקנת סיבים אופטיים על צינורות פועלים, כמו צינורות חימום או צינורות נפט וגז, יש לנקוט באמצעי הבטיחות הדרושים כדי למנוע תאונות כגון דליפות ופיצוצים. צוות ההתקנה חייב לעבור הכשרה מקצועית ולמלא בקפדנות אחר נהלי ההפעלה להתקנה.
התקנה יציבה:
ודא את היציבות של התקנת סיבים אופטיים. בין אם משתמשים בפיתול, סידור שכבה כפול, שיטות פנימיות או חיצוניות, סיבים אופטיים חייבים להיות מקובעים היטב על הצינור. במהלך הפעלת הצינור, בגלל גורמים כמו רטט, התפשטות והתכווצות תרמית, הסיב האופטי אינו יכול להשתחרר או להזיז. לדוגמה, על צינורות קיטור בטמפרטורה גבוהה, משרעת ההתפשטות וההתכווצות התרמית של הצינור היא גדולה יחסית, והקיבוע של סיבים אופטיים אמור להיות מסוגל להסתגל לשינוי הזה, אחרת זה ישפיע על הדיוק של מדידת הטמפרטורה.
טווח ניטור טמפרטורה ודיוק
היקף ניטור:
בחר מערכת מתאימה למדידת טמפרטורת סיבים אופטיים לפי טווח טמפרטורת הפעולה של הצינור. טווח טמפרטורת ההפעלה של סוגים שונים של צינורות משתנה מאוד. לדוגמה, הטמפרטורה של צינור תרמי עשויה להגיע לכמה מאות מעלות, בעוד שהטמפרטורה של צינור נפט נמוכה יחסית. כדי להבטיח שהמערכת תוכל למדוד במדויק את שינויי הטמפרטורה של הצינור לאורך כל טווח טמפרטורת ההפעלה.
דרישות דיוק:
שקול את דרישות הדיוק למדידת טמפרטורה. עבור חלק מהצינורות הרגישים מאוד לשינויי טמפרטורה, כגון צינורות כימיים, נדרש דיוק מדידה גבוה. בעת בחירת מערכת מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת, יש להתייחס למחווני הדיוק של המערכת, כמו רזולוציית טמפרטורה. יחד עם זאת, יש לציין כי גורמים שונים בסביבת ההפעלה בפועל עשויים להשפיע על דיוק המדידה, כגון הזדקנות סיבים, חספוס פני השטח של צינורות, וכו. יש לנקוט באמצעים מקבילים כדי לשפר את דיוק המדידה.
תפעול ותחזוקה לטווח ארוך
תוכנית תחזוקה:
פתח תוכנית תפעול ותחזוקה ארוכת טווח עבור מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת בצנרת. תוכנית התחזוקה צריכה לכלול בדיקות שוטפות של התקנת סיבים אופטיים והמצב התפעולי של ציוד החומרה של המערכת. לדוגמה, בדוק את כבל הסיבים האופטיים לאיתור נזק פעם בחודש וערוך בדיקה מקיפה של ציוד החומרה של המערכת אחת לרבעון.
תגובת תקלה:
קבע מנגנון תגובה לתקלות. כאשר המערכת מתקלקלת, הוא אמור להיות מסוגל לאתר במהירות את סיבת התקלה ולבצע תיקונים. לדוגמה, אם כבל סיבים אופטיים נשבר, יש צורך להיות מסוגל לקבוע מייד את מיקום ההפסקה ולבצע תיקונים. יחד עם זאת, יש צורך לשקול כיצד להבטיח פעולה בטוחה של צינורות במהלך תקלות, כמו שימוש במערכות ניטור גיבוי או חיזוק בדיקות ידניות.

5、 ניתוח מקרה של מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרים בכבלים

כבל באורך 4 ק"מ דורש ניטור טמפרטורה. בשל אורכו הארוך של הכבל, שיטות ניטור טמפרטורה מסורתיות קשה להשיג ניטור מדויק ובזמן אמת של כל קו הכבלים. יֶתֶר עַל כֵּן, במהלך פעולת הכבל, הטמפרטורה עלולה לעלות עקב גורמים כמו עומס יתר ושינויי טמפרטורה סביבתיים, דבר שעלול להשפיע על הפעולה הבטוחה של הכבל.
יישום של מערכת מדידת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרת:
בפרויקט הזה, אומצה מערכת מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת. קוֹדֶם כֹּל, כבלים אופטיים מתאימים נבחרו והונחו בצורה סבירה. המערכת פועלת על בסיס העקרונות הבסיסיים של מדידת טמפרטורת פיזור ראמאן ורפלקמטריית תחום זמן אופטי (OTDR) מיקום. באמצעות ניטור בזמן אמת של המערכת, ניתן לקבל מידע על טמפרטורה במקומות שונים לאורך הכבל. בתפעול מעשי, המערכת יכולה לזהות באופן מיידי חריגות טמפרטורה בכבלים. לדוגמה, כאשר חלק מהכבל חווה עלייה בטמפרטורה עקב עומס יתר, המערכת מוציאה אזעקה במהירות, מה שמאפשר לחברת אספקת החשמל לנקוט באמצעים בזמן כגון התאמת העומס, הבטחת פעולה בטוחה של הכבל ומתן נתוני ייחוס לקביעת כושר הנשיאה הנוכחי של הכבל.

חיישן טמפרטורה בסיב אופטי, מערכת ניטור חכמה, יצרנית סיבים אופטיים מבוזרת בסין