केबल नाली के लिए वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप का उपयोग कैसे करें

1、 केबलों में वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप का अनुप्रयोग

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली के केबल तापमान माप में कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं.

(1) सिद्धांत के संदर्भ में, वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली आमतौर पर बैकवर्ड रमन स्कैटरिंग और ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री के सिद्धांत पर आधारित होते हैं (ओटीडीआर) टेक्‍नोलॉजी. रमन प्रकीर्णन का सिद्धांत ऑप्टिकल फाइबर को तापमान परिवर्तन महसूस करने में सक्षम बनाता है, और रमन प्रकीर्णन प्रकाश की तीव्रता अलग-अलग तापमान पर भिन्न होती है. पोजीशनिंग के लिए ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्शन तकनीक का उपयोग किया जाता है, जो ऑप्टिकल फाइबर के साथ विभिन्न स्थानों पर तापमान परिवर्तन बिंदुओं का स्थान निर्धारित कर सकता है. उदाहरण के लिए, जब केबल के एक निश्चित हिस्से का तापमान बढ़ जाता है, उस हिस्से में ऑप्टिकल फाइबर में रमन बिखरने वाला प्रकाश तदनुसार बदल जाएगा. इस परिवर्तन का पता लगाकर और उसका विश्लेषण करके, तापमान परिवर्तन को जाना जा सकता है, और साथ ही, केबल में इस तापमान विसंगति बिंदु के विशिष्ट स्थान को निर्धारित करने के लिए ओटीडीआर तकनीक का उपयोग किया जा सकता है.

(2) केबल संचालन स्थिति की निगरानी के संबंध में

तापमान वितरण की वास्तविक समय निगरानी
वास्तविक समय में सक्षम, ऑनलाइन, और केबल मार्ग के विभिन्न बिंदुओं पर तापमान की निरंतर निगरानी. यह केबलों के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि ऑपरेशन के दौरान, केबल से प्रवाहित विद्युत धारा के कारण ऊष्मा उत्पन्न होती है. यदि ताप अपव्यय समय पर नहीं होता है, स्थानीय तापमान बहुत अधिक होगा, जो केबल के इन्सुलेशन प्रदर्शन को प्रभावित करेगा और खराबी का कारण भी बनेगा. किसी के जरिए वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली, संपूर्ण केबल लाइन का तापमान वितरण, केबल कोर तापमान सहित, सटीक रूप से समझा जा सकता है. उदाहरण के लिए, कुछ बड़े सबस्टेशनों या लंबी दूरी की ट्रांसमिशन केबल लाइनों में, यह असामान्य रूप से उच्च तापमान वाले क्षेत्रों का तुरंत पता लगा सकता है, केबलों के सुरक्षित संचालन के लिए गारंटी प्रदान करना.
दोष चेतावनी एवं निवारण
तापमान चेतावनी सीमा निर्धारित की जा सकती है. एक बार केबल के साथ एक बिंदु पर तापमान इस सीमा के करीब पहुंच जाता है या इससे अधिक हो जाता है, सिस्टम समय पर अलार्म जारी कर सकता है. उदाहरण के लिए, केबल खाइयों में, यदि ओवरलोड या स्थानीय शॉर्ट सर्किट के कारण केबल का तापमान बढ़ जाता है, वही वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली इस तापमान परिवर्तन का तुरंत पता लगा सकती है और गंभीर केबल विफलता होने से पहले प्रारंभिक चेतावनी प्रदान कर सकती है, दुर्घटनाओं को रोकना और बिजली केबल संचालन की सुरक्षा में सुधार करना.
केबल की धारा वहन क्षमता निर्धारित करें
सटीक तापमान निगरानी डेटा केबलों की वर्तमान वहन क्षमता निर्धारित करने में मदद करता है. लंबे समय तक विभिन्न भार के तहत केबलों के तापमान परिवर्तन की निगरानी और विश्लेषण करके, केबल द्वारा झेली जा सकने वाली अधिकतम धारा का सटीक मूल्यांकन किया जा सकता है, ताकि विद्युत पारेषण क्षमता की यथोचित योजना बनाई जा सके, ओवरलोड संचालन के कारण केबल क्षति से बचें, और केबलों की सेवा जीवन का विस्तार करें.
(3) विभिन्न प्रकार के केबलों में अनुप्रयोग

साधारण बिजली केबल
इसका उपयोग सामान्य भूमिगत बिजली केबलों और ओवरहेड बिजली केबलों में व्यापक रूप से किया जाता है. भूमिगत विद्युत केबलों के लिए, उनकी अपेक्षाकृत खराब ताप अपव्यय स्थितियों के कारण, वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणालियाँ अपने तापमान परिवर्तन की अधिक सटीक निगरानी कर सकती हैं, केबल की उम्र बढ़ने और उच्च तापमान के कारण होने वाले शॉर्ट सर्किट जैसी समस्याओं को रोकना. ओवरहेड विद्युत केबलों में, यह पर्यावरणीय तापमान परिवर्तन के प्रभाव का सामना कर सकता है, केबल तापमान पर सूरज की रोशनी और अन्य कारक, और असामान्य स्थितियों का समय पर पता लगाएं.
उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग केबल
यह लंबी दूरी की उच्च तापमान वाली सुपरकंडक्टिंग केबलों के इंजीनियरिंग अनुप्रयोग में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. उदाहरण के लिए, के इंजीनियरिंग अनुप्रयोग अनुसंधान में 100 मीटर ने तरल नाइट्रोजन तापमान रेंज में ऑप्टिकल फाइबर वितरित किए, विभिन्न कामकाजी परिस्थितियों में 30 मीटर तीन-चरण समाक्षीय उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग केबल पर तापमान माप परीक्षण करने के लिए एक वितरित ऑप्टिकल फाइबर तापमान माप प्रणाली बनाई गई थी।. ऑपरेशन के दौरान सुपरकंडक्टिंग केबल के तापमान की वास्तविक समय में निगरानी की जा सकती है, यह सुनिश्चित करना कि केबल उचित तापमान सीमा के भीतर संचालित हो और इसके सुपरकंडक्टिंग प्रदर्शन और सुरक्षा की गारंटी हो.

2、 पाइपलाइनों में वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप का अनुप्रयोग

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप तकनीक का पाइपलाइन निगरानी में व्यापक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य है.

(1) सिद्धांतों और पाइपलाइन निगरानी के बीच संबंध

स्थानीयकरण के लिए प्रकाश प्रकीर्णन और ऑप्टिकल टाइम डोमेन प्रतिबिंब के सिद्धांतों पर आधारित
वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली भी प्रकाश प्रकीर्णन के सिद्धांतों पर आधारित है (जैसे रमन बिखराव) और पाइपलाइन अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल टाइम-डोमेन प्रतिबिंब स्थिति. पाइपलाइन वातावरण में, फाइबर ऑप्टिक केबल के साथ तापमान परिवर्तन से रमन प्रकीर्णन प्रकाश में परिवर्तन हो सकता है. इन परिवर्तनों का पता लगाकर और उन्हें ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्शन तकनीक के साथ संयोजित करके, पाइपलाइन के साथ विभिन्न स्थानों पर तापमान को सटीक रूप से मापना और तापमान विसंगतियों का सटीक पता लगाना संभव है. उदाहरण के लिए, हीटिंग पाइपलाइनों में, जब पाइपलाइन में रिसाव या असामान्य तापमान में वृद्धि या गिरावट होती है, फाइबर ऑप्टिक केबल में ऑप्टिकल सिग्नल बदल जाएगा, और सिस्टम इन सिग्नल परिवर्तनों के आधार पर पाइपलाइन की परिचालन स्थिति का आकलन करेगा.
पाइपलाइन पर्यावरण की विशेषताओं के अनुकूल होना
जिस वातावरण में पाइपलाइनें स्थित हैं वह जटिल और विविध है, और भूमिगत उच्च तापमान और उच्च दबाव वाला वातावरण हो सकता है, पानी के नीचे, या जमीन के ऊपर. वही वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली इन वातावरणों के अनुकूल ढल सकते हैं. फाइबर ऑप्टिक के संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रतिरोध के कारण ही, यह विभिन्न पाइपलाइन वातावरणों में स्थिर रूप से काम कर सकता है. उदाहरण के लिए, पनडुब्बी पाइपलाइनों में, ऑप्टिकल फाइबर समुद्री जल के क्षरण और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से प्रभावित हुए बिना लंबे समय तक पाइपलाइन तापमान की निगरानी कर सकते हैं.

(2) विभिन्न प्रकार की पाइपलाइनों में अनुप्रयोग

बिजली पाइपलाइन
बिजली पाइपलाइनों के संदर्भ में, इसका उपयोग मुख्य रूप से अग्नि निगरानी के लिए किया जाता है. शहरों में बिजली पाइपलाइन आमतौर पर केबलों की वाहक होती हैं, और एक बार आग लग जाती है, परिणाम गंभीर हो सकते हैं. वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप तकनीक वितरित तापमान निगरानी के लिए एक ही चैनल में पावर ऑप्टिकल केबल का उपयोग कर सकती है, और पाइपलाइन के तापमान में परिवर्तन की निगरानी करके समय पर आग के खतरों का पता लगाएं. जब बिजली पाइपलाइन के अंदर का तापमान असामान्य रूप से बढ़ जाता है, यह केबल की खराबी के कारण गर्मी या आग लगने का कारण हो सकता है. वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली इस तापमान परिवर्तन का तुरंत पता लगा सकती है और अलार्म जारी कर सकती है, जिससे सेंसर परिनियोजन में निवेश लागत कम हो जाएगी और शहरी पावर ग्रिड केबलों की परिचालन विश्वसनीयता में सुधार होगा.
थर्मल पाइपलाइन
ताप विद्युत संयंत्रों में उच्च तापमान वाली भाप पाइपलाइनों और अन्य थर्मल पाइपलाइनों के लिए, उनकी लंबी परिवहन दूरी और रिसाव बिंदुओं को खोजने में कठिनाई के कारण, वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली भाप पाइपलाइनों के तापमान क्षेत्र की निगरानी कर सकती है. पाइपलाइन के साथ बिछाई गई ऑप्टिकल केबल के परावर्तित प्रकाश सिग्नल में निहित तापमान की जानकारी को डीमोड्युलेट करने के लिए रमन स्कैटरिंग सिद्धांत का उपयोग करके, जब पाइपलाइन में रिसाव हो, रिसाव बिंदु के पास का तापमान बदल जाएगा, और सिस्टम तापमान परिवर्तन के आधार पर रिसाव का स्थान निर्धारित कर सकता है. और हीटिंग पाइपलाइन नेटवर्क में, इस प्रणाली का उपयोग परिपक्व फाइबर ऑप्टिक वितरित तापमान माप पद्धति के रूप में किया जा सकता है, लंबी माप दूरी जैसे लाभों के साथ, उच्च माप सटीकता, तीव्र प्रतिक्रिया गति, विरोधी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, और पोर्टेबिलिटी. इसे हीटिंग पाइपलाइन नेटवर्क में रिसाव की निगरानी के लिए व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है.
परिवहन पाइपलाइन (जैसे तेल और गैस पाइपलाइन, आदि।)
परिवहन पाइपलाइनों के क्षेत्र में, इसका उपयोग मुख्य रूप से रिसाव का पता लगाने के लिए किया जाता है. फाइबर ऑप्टिक केबल को पाइपलाइनों के साथ बिछाया जा सकता है, चाहे वाइंडिंग द्वारा, दोहरी परत व्यवस्था, आंतरिक या बाह्य तरीके. जब कोई पाइपलाइन लीक हो जाती है, पदार्थों के रिसाव के कारण रिसाव स्थान पर तापमान बदल जाएगा (जैसे कि तेल और प्राकृतिक गैस का रिसाव जो गर्मी को दूर ले जाता है या घर्षणात्मक गर्मी उत्पन्न करता है). वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली इस तापमान परिवर्तन का पता लगा सकती है और रिसाव बिंदु का पता लगा सकती है, जिससे पाइपलाइन का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित हो सके. एक ही समय में, सिस्टम सामान्य ऑपरेशन के दौरान पाइपलाइन के तापमान वितरण की भी निगरानी कर सकता है, यह सुनिश्चित करना कि पाइपलाइन उचित तापमान सीमा के भीतर संचालित हो, उच्च या निम्न तापमान के कारण पाइपलाइन को होने वाले नुकसान को रोकना, और पाइपलाइन की सेवा जीवन का विस्तार करना.

3、 केबलों और पाइपलाइनों के लिए वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप की संचालन विधि

(1) केबलों के वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप के लिए संचालन विधि

सिस्टम सेटअप और इंस्टालेशन
फाइबर ऑप्टिक बिछाने:
केबल तापमान माप के लिए, पहला कदम एक उपयुक्त तापमान संवेदन ऑप्टिकल केबल चुनना है. फाइबर ऑप्टिक केबल का चयन केबल प्रकार और ऑपरेटिंग वातावरण जैसे कारकों के आधार पर किया जाना चाहिए. बिछाने की विधि के संदर्भ में, यदि यह भूमिगत केबल है, तापमान संवेदन ऑप्टिकल केबल को केबल ट्रेंच में केबल के समानांतर बिछाया जा सकता है, या केबल कोर तापमान की सीधी निगरानी प्राप्त करने के लिए केबल निर्माण प्रक्रिया के दौरान ऑप्टिकल फाइबर को सीधे केबल के अंदर एम्बेड किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, कुछ उच्च-वोल्टेज विद्युत केबलों में, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान ऑप्टिकल फाइबर को केबल के हिस्से के रूप में एकीकृत किया जा सकता है. ओवरहेड केबल के लिए, ऑप्टिकल फाइबर को लपेटकर केबल की दिशा में बिछाया जा सकता है.
डिवाइस कनेक्शन:
वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली के विभिन्न उपकरण घटकों को कनेक्ट करें. प्रकाश स्रोतों सहित, प्रकाश डिटेक्टर, सिग्नल प्रोसेसिंग इकाइयाँ, आदि. प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रसारित होता है, जहां रमन प्रकीर्णन होता है. फोटोडिटेक्टर बिखरे हुए प्रकाश सिग्नल को एकत्र करता है और फिर इसे सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट तक पहुंचाता है. सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट को सिस्टम आवश्यकताओं के अनुसार पैरामीटर सेट करने की आवश्यकता होती है, जैसे नमूनाकरण अंतराल, स्थानिक संकल्प, आदि. उदाहरण के लिए, लंबी दूरी की उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग केबलों के तापमान माप परीक्षण में, जब ऑपरेटिंग कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर 2m का स्थानिक रिज़ॉल्यूशन हो, 1 मी का नमूना अंतराल, और 60 के दशक की नमूना अवधि, फाइबर ऑप्टिक तापमान माप सुपरकंडक्टिंग केबल निगरानी और सुरक्षा के साथ-साथ तापमान माप सटीकता की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है.
डेटा संग्रह और विश्लेषण
डेटा संग्रहण:
वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली शुरू करने के बाद, सिस्टम निर्धारित मापदंडों के अनुसार केबल के साथ तापमान डेटा एकत्र करेगा. एकत्रित डेटा में विभिन्न स्थानों पर तापमान मान और संबंधित स्थान की जानकारी शामिल है. ये डेटा वास्तविक समय में अपडेट किया जाता है और अलग-अलग समय पर केबल की तापमान स्थिति को दर्शा सकता है.
डेटा विश्लेषण:
एकत्रित डेटा का विश्लेषण करने के लिए संलग्न सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें. विश्लेषण सामग्री में तापमान परिवर्तन की प्रवृत्ति शामिल है, क्या असामान्य तापमान बिंदु हैं, आदि. तापमान सीमा निर्धारित करके यह निर्धारित करना संभव है कि केबल सामान्य संचालन में है या नहीं. उदाहरण के लिए, यदि केबल के एक निश्चित बिंदु पर तापमान सामान्य ऑपरेटिंग तापमान सीमा से अधिक है (जिसे केबल के रेटेड मापदंडों और ऐतिहासिक ऑपरेटिंग डेटा के आधार पर निर्धारित किया जा सकता है), सिस्टम एक अलार्म जारी करेगा. एक ही समय में, केबल के समग्र ताप अपव्यय और परिचालन स्थिति का मूल्यांकन करने के लिए केबल के विभिन्न हिस्सों के तापमान पर तुलनात्मक विश्लेषण किया जा सकता है.
अंशांकन और रखरखाव
कैलिब्रेशन:
माप सटीकता सुनिश्चित करने के लिए वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली को नियमित रूप से कैलिब्रेट करें. कैलिब्रेशन ऑप्टिकल फाइबर के तापमान को कैलिब्रेट करने के लिए एक मानक तापमान स्रोत का उपयोग कर सकता है और जांच सकता है कि मापा गया मान वास्तविक तापमान मान के अनुरूप है या नहीं. अगर कोई विचलन है, सिस्टम के मापदंडों को समायोजित करना आवश्यक है, जैसे कि फोटोडिटेक्टर की संवेदनशीलता.
बनाए रखना:
रखरखाव कार्य में यह जांचना शामिल है कि ऑप्टिकल फाइबर क्षतिग्रस्त है या नहीं, क्या कनेक्शन ढीला है, आदि. केबल ऑपरेटिंग वातावरण में, ऑप्टिकल फाइबर यांत्रिक तनाव से प्रभावित हो सकते हैं, रासायनिक संक्षारण, और अन्य कारक. उदाहरण के लिए, भूमिगत केबल खाइयों में, आर्द्र वातावरण से ऑप्टिकल फाइबर का क्षरण हो सकता है, और क्षति या क्षरण के संकेतों के लिए ऑप्टिकल फाइबर की उपस्थिति का नियमित रूप से निरीक्षण करना आवश्यक है. एक ही समय में, सिस्टम के हार्डवेयर उपकरणों पर नियमित निरीक्षण और रखरखाव किया जाना चाहिए, जैसे प्रकाश स्रोत और सिग्नल प्रोसेसिंग इकाइयाँ, उनका सामान्य संचालन सुनिश्चित करने के लिए.

(2) पाइपलाइनों में वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप के लिए संचालन विधि

फाइबर ऑप्टिक स्थापना प्रक्रिया
पाइपलाइन के कार्य और विशेषताओं के आधार पर विभिन्न फाइबर ऑप्टिक स्थापना प्रक्रियाओं का चयन करें.
घुमावदार विधि:
कुछ जमीन से ऊपर की पाइपलाइनों के लिए, जैसे थर्मल पाइपलाइन, ऑप्टिकल फाइबर को पाइपलाइन की बाहरी सतह के चारों ओर लपेटा जा सकता है. घुमावदार प्रक्रिया के दौरान, पाइपलाइन में तापमान परिवर्तन की सटीक जानकारी सुनिश्चित करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर और पाइपलाइन की सतह के बीच टाइट फिट पर ध्यान दिया जाना चाहिए. वाइंडिंग की दूरी पाइपलाइन के व्यास और माप सटीकता आवश्यकताओं जैसे कारकों के आधार पर निर्धारित की जानी चाहिए. उदाहरण के लिए, छोटे व्यास वाले पाइपों के लिए, माप सटीकता में सुधार के लिए घुमावदार रिक्ति को उचित रूप से कम किया जा सकता है.
दोहरी परत वाली व्यवस्था:
कुछ विशेष पाइपलाइनों में, जैसे कि समुद्र के अंदर की पाइपलाइनें या उच्च इन्सुलेशन आवश्यकताओं वाली पाइपलाइनें, डबल-लेयर लेआउट का उपयोग किया जा सकता है. पाइपलाइन की आंतरिक और बाहरी परतों के बीच ऑप्टिकल फाइबर की व्यवस्था करने से न केवल पाइपलाइन के अंदर माध्यम के तापमान की निगरानी की जा सकती है, बल्कि पाइपलाइन पर बाहरी वातावरण के प्रभाव की भी निगरानी करें, जैसे कि पनडुब्बी पाइपलाइनों पर समुद्री जल के तापमान का प्रभाव या इंसुलेटेड पाइपलाइनों पर बाहरी तापमान का प्रभाव.
आंतरिक और बाह्य:
परिवहन पाइपलाइनों जैसे तेल और गैस पाइपलाइनों में, ऑप्टिकल फाइबर को पाइपलाइन की दीवार के अंदर या बाहरी रूप से पाइपलाइन की दीवार के बाहर लगाया जा सकता है. अंतर्निर्मित ऑप्टिकल फाइबर पाइपलाइन के अंदर माध्यम के तापमान परिवर्तन की अधिक सीधे निगरानी कर सकता है, जबकि बाहरी ऑप्टिकल फाइबर आसपास के वातावरण के तापमान और पाइपलाइन की दीवार के तापमान की निगरानी कर सकता है. दोनों का संयोजन पाइपलाइन की परिचालन स्थिति की अधिक व्यापक समझ प्रदान कर सकता है.
डेटा अधिग्रहण और प्रसंस्करण
डेटा संग्रहण:
पाइपलाइन वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली भी निर्धारित मापदंडों के अनुसार डेटा एकत्र करती है. एकत्रित डेटा में पाइपलाइन के विभिन्न स्थानों पर तापमान की जानकारी शामिल है. विभिन्न प्रकार की पाइपलाइनों के लिए संग्रह का फोकस भिन्न हो सकता है. उदाहरण के लिए, एक थर्मल पाइपलाइन में, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या कोई ताप रिसाव है, पाइपलाइन का तापमान वितरण एकत्र करना महत्वपूर्ण है; किसी भी रिसाव का पता लगाने के लिए परिवहन पाइपलाइन में तापमान संबंधी विसंगतियाँ हैं या नहीं, इस पर पूरा ध्यान दें.
डाटा प्रासेसिंग:
शोर जैसे हस्तक्षेप कारकों को हटाने के लिए एकत्रित डेटा को संसाधित करें. पाइपलाइनों के जटिल परिचालन वातावरण के कारण, एकत्रित डेटा बाहरी हस्तक्षेप के अधीन हो सकता है, जैसे विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप. फ़िल्टरिंग जैसी डेटा प्रोसेसिंग विधियों का उपयोग करके, डेटा की सटीकता में सुधार किया जा सकता है. फिर यह निर्धारित करने के लिए डेटा में तापमान परिवर्तन पैटर्न का विश्लेषण करें कि पाइपलाइन सामान्य संचालन में है या नहीं. उदाहरण के लिए, हीटिंग पाइपलाइन नेटवर्क में, यदि पाइपलाइन के एक निश्चित भाग का तापमान अचानक गिर जाता है, यह रिसाव की स्थिति का संकेत दे सकता है, और सिस्टम इस तापमान परिवर्तन विशेषता के आधार पर निर्णय ले सकता है और अलार्म जारी कर सकता है.
सिस्टम रखरखाव और अद्यतन
बनाए रखना:
यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे क्षतिग्रस्त या विस्थापित नहीं हैं, पाइपलाइन पर ऑप्टिकल फाइबर की स्थापना की जाँच करें. पाइपलाइन संचालन के दौरान, पाइपलाइन कंपन और मध्यम प्रवाह जैसे कारकों के कारण ऑप्टिकल फाइबर प्रभावित हो सकते हैं. उदाहरण के लिए, तेल पाइपलाइनों में, तेल प्रवाह के प्रभाव के कारण बाहरी ऑप्टिकल फाइबर ढीले या शिफ्ट हो सकते हैं, नियमित निरीक्षण और पुनः निर्धारण की आवश्यकता है. एक ही समय में, सिस्टम के हार्डवेयर उपकरण को बनाए रखें, जैसे कि ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री जैसे उपकरणों की परिचालन स्थिति की जांच करना, उनका सामान्य संचालन सुनिश्चित करने के लिए.
अद्यतन करने के लिए:
पाइपलाइनों की परिचालन आवश्यकताओं और तकनीकी विकास के अनुसार वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली को अद्यतन करें. उदाहरण के लिए, जैसे-जैसे पाइपलाइन का चलने का समय बढ़ता है, माप सटीकता में सुधार करना या निगरानी कार्यों को जोड़ना आवश्यक हो सकता है. इस मामले में, सिस्टम के सॉफ़्टवेयर को अपग्रेड किया जा सकता है या कुछ हार्डवेयर डिवाइस को बदला जा सकता है, जैसे कि उच्च संवेदनशीलता वाले फोटोडिटेक्टर.

4、 केबलों और पाइपलाइनों के वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप के लिए सावधानियां

(1) केबलों के वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप के लिए सावधानियां

फाइबर ऑप्टिक बिछाने और सुरक्षा
आवश्यकताएँ रखना:
केबलों में ऑप्टिकल फाइबर बिछाते समय, प्रासंगिक मानकों और विशिष्टताओं का पालन किया जाना चाहिए. उदाहरण के लिए, डीएल/टी1573-2016 के अनुसार “विद्युत केबलों की वितरित ऑप्टिकल फाइबर तापमान माप प्रणाली के लिए तकनीकी विशिष्टता”, ऑप्टिकल फाइबर बिछाने की विधि और उनके तथा केबल के बीच की दूरी पर स्पष्ट नियम हैं. यदि फाइबर ऑप्टिक केबल अंदर जड़े हुए हैं, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि फाइबर ऑप्टिक केबलों की एम्बेडिंग प्रक्रिया केबलों के इन्सुलेशन और यांत्रिक गुणों को प्रभावित नहीं करती है. केबल खाइयों में केबलों के समानांतर बिछाए गए ऑप्टिकल फाइबर के लिए, उन्हें केबलों से दबने या अन्य वस्तुओं से खरोंचने से बचाना आवश्यक है.
सुरक्षात्मक उपाय:
ऑप्टिकल फाइबर के लिए उचित सुरक्षात्मक उपाय करें. भूमिगत केबल खाइयों में, ऑप्टिकल फाइबर को नमी से प्रभावित होने से बचाना आवश्यक है, रासायनिक संक्षारण, और अन्य कारक. सीलबंद और संक्षारण प्रतिरोधी फाइबर ऑप्टिक सुरक्षात्मक आस्तीन का उपयोग किया जा सकता है. ओवरहेड केबलों में, हवा जैसे प्राकृतिक कारकों से ऑप्टिकल फाइबर को क्षतिग्रस्त होने से बचाना आवश्यक है, सूरज, और बारिश. उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल फाइबर को लपेटने के लिए सुरक्षात्मक ट्यूबों का उपयोग किया जा सकता है.
तापमान माप सटीकता
अंशांकन आवृत्ति:
तापमान माप की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली को नियमित रूप से कैलिब्रेट करें. अंशांकन की आवृत्ति ऑपरेटिंग वातावरण और केबल के महत्व जैसे कारकों के आधार पर निर्धारित की जानी चाहिए. उदाहरण के लिए, कठोर वातावरण में काम करने वाले महत्वपूर्ण ट्रांसमिशन केबलों को त्रैमासिक अंशांकन की आवश्यकता हो सकती है; सामान्य वातावरण में काम करने वाले केबलों के लिए, अंशांकन हर छह महीने में किया जा सकता है.
पर्यावरणीय कारक प्रभाव डालते हैं:
तापमान माप पर पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव पर विचार करें. पर्यावरण का तापमान, नमी, और केबल के आसपास के अन्य कारक तापमान के फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग को प्रभावित कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, उच्च तापमान और आर्द्र वातावरण में, ऑप्टिकल फाइबर के ऑप्टिकल गुण बदल सकते हैं, जिससे तापमान माप की सटीकता प्रभावित होती है. इसलिए, डेटा प्रोसेसिंग की प्रक्रिया में, पर्यावरणीय कारकों की भरपाई करना या पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव को कम करने के लिए उपयुक्त फाइबर ऑप्टिक सामग्री का उपयोग करना आवश्यक है.
सिस्टम की विश्वसनीयता और अनुकूलता
उपकरण विश्वसनीयता:
विश्वसनीय वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली उपकरण चुनें. उपकरण की विश्वसनीयता सीधे केबल तापमान निगरानी की प्रभावशीलता से संबंधित है. उपकरण की स्थिरता और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता पर विचार करें. उदाहरण के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिस्टम लगातार खराबी के बिना लंबे समय तक स्थिर रूप से काम कर सके, उच्च स्थिरता वाले प्रकाश स्रोतों और डिटेक्टरों का चयन करना.
अनुकूलता:
सिस्टम और बिजली प्रणाली के बीच अनुकूलता सुनिश्चित करें जहां केबल स्थित हैं. उदाहरण के लिए, वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली के संचार प्रोटोकॉल को बिजली प्रणाली की निगरानी प्रणाली के साथ संगत होना आवश्यक है, ताकि तापमान निगरानी डेटा को बिजली प्रणाली के निगरानी केंद्र तक सटीक रूप से प्रेषित किया जा सके. एक ही समय में, बिजली व्यवस्था में हस्तक्षेप से बचने के लिए सिस्टम का विद्युत प्रदर्शन भी बिजली व्यवस्था से मेल खाना चाहिए.

(2) पाइपलाइनों में वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप के लिए सावधानियां

फाइबर ऑप्टिक स्थापना सुरक्षा और स्थिरता
स्थापना सुरक्षा:
पाइपलाइनों पर ऑप्टिकल फाइबर स्थापित करते समय, स्थापना प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए. यदि चालू पाइपलाइनों पर ऑप्टिकल फाइबर स्थापित किया जा रहा है, जैसे हीटिंग पाइपलाइन या तेल और गैस पाइपलाइन, रिसाव और विस्फोट जैसी दुर्घटनाओं को रोकने के लिए आवश्यक सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए. स्थापना कर्मियों को पेशेवर प्रशिक्षण से गुजरना होगा और स्थापना के लिए संचालन प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन करना होगा.
स्थिर स्थापना:
फाइबर ऑप्टिक स्थापना की स्थिरता सुनिश्चित करें. चाहे वाइंडिंग का उपयोग कर रहे हों, दोहरी परत व्यवस्था, आंतरिक या बाह्य तरीके, ऑप्टिकल फाइबर को पाइपलाइन पर मजबूती से लगाया जाना चाहिए. पाइपलाइन के संचालन के दौरान, कंपन जैसे कारकों के कारण, थर्मल विस्तार और संकुचन, ऑप्टिकल फाइबर ढीला या शिफ्ट नहीं हो सकता. उदाहरण के लिए, उच्च तापमान वाली भाप पाइपलाइनों पर, पाइपलाइन का थर्मल विस्तार और संकुचन आयाम अपेक्षाकृत बड़ा है, और ऑप्टिकल फाइबर का निर्धारण इस परिवर्तन के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए, अन्यथा यह तापमान माप की सटीकता को प्रभावित करेगा.
तापमान निगरानी सीमा और सटीकता
निगरानी का दायरा:
पाइपलाइन के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के आधार पर एक उपयुक्त वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली का चयन करें. विभिन्न प्रकार की पाइपलाइनों की ऑपरेटिंग तापमान सीमा बहुत भिन्न होती है. उदाहरण के लिए, थर्मल पाइपलाइन का तापमान कई सौ डिग्री तक पहुंच सकता है, जबकि तेल पाइपलाइन का तापमान अपेक्षाकृत कम होता है. यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिस्टम संपूर्ण ऑपरेटिंग तापमान रेंज में पाइपलाइन के तापमान परिवर्तन को सटीक रूप से माप सकता है.
सटीकता आवश्यकताएँ:
तापमान माप के लिए सटीकता आवश्यकताओं पर विचार करें. कुछ पाइपलाइनों के लिए जो तापमान परिवर्तन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं, जैसे रासायनिक पाइपलाइन, उच्च माप सटीकता की आवश्यकता है. वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली चुनते समय, किसी को सिस्टम के सटीकता संकेतकों का उल्लेख करना चाहिए, जैसे तापमान संकल्प. एक ही समय में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरण में विभिन्न कारक माप सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे कि फाइबर उम्र बढ़ना, पाइपलाइनों की सतह का खुरदरापन, आदि. माप सटीकता में सुधार के लिए तदनुरूप उपाय किए जाने चाहिए.
दीर्घकालिक संचालन और रखरखाव
रखरखाव योजना:
पाइपलाइन वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली के लिए दीर्घकालिक संचालन और रखरखाव योजना विकसित करें. रखरखाव योजना में ऑप्टिकल फाइबर की स्थापना और सिस्टम हार्डवेयर उपकरण की परिचालन स्थिति पर नियमित जांच शामिल होनी चाहिए. उदाहरण के लिए, महीने में एक बार फाइबर ऑप्टिक केबल की क्षति की जाँच करें और तिमाही में एक बार सिस्टम हार्डवेयर उपकरण का व्यापक निरीक्षण करें.
दोष प्रतिक्रिया:
एक दोष प्रतिक्रिया तंत्र स्थापित करें. जब सिस्टम ख़राब हो जाता है, उसे खराबी के कारण का तुरंत पता लगाने और मरम्मत करने में सक्षम होना चाहिए. उदाहरण के लिए, यदि फाइबर ऑप्टिक केबल टूट जाए, ब्रेक का स्थान तुरंत निर्धारित करने और मरम्मत करने में सक्षम होना आवश्यक है. एक ही समय में, यह विचार करना आवश्यक है कि खराबी के दौरान पाइपलाइनों का सुरक्षित संचालन कैसे सुनिश्चित किया जाए, जैसे बैकअप मॉनिटरिंग सिस्टम का उपयोग करना या मैन्युअल निरीक्षण को मजबूत करना.

5、 केबल वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप का केस विश्लेषण

4 किमी लंबी केबल के लिए तापमान की निगरानी की आवश्यकता होती है. केबल की लम्बाई अधिक होने के कारण, पारंपरिक तापमान निगरानी विधियों से संपूर्ण केबल लाइन की सटीक और वास्तविक समय की निगरानी प्राप्त करना कठिन है. इसके अलावा, केबल के संचालन के दौरान, अधिभार और पर्यावरणीय तापमान परिवर्तन जैसे कारकों के कारण तापमान बढ़ सकता है, जो केबल के सुरक्षित संचालन को प्रभावित कर सकता है.
वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली का अनुप्रयोग:
इस प्रोजेक्ट में, एक वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली को अपनाया गया. पहले, उपयुक्त ऑप्टिकल केबलों का चयन किया गया और उन्हें उचित तरीके से बिछाया गया. यह प्रणाली रमन प्रकीर्णन तापमान माप और ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री के मूलभूत सिद्धांतों के आधार पर संचालित होती है (ओटीडीआर) पोजिशनिंग. सिस्टम की वास्तविक समय निगरानी के माध्यम से, केबल के साथ विभिन्न स्थानों पर तापमान की जानकारी प्राप्त की जा सकती है. व्यावहारिक संचालन में, सिस्टम केबलों में तापमान संबंधी विसंगतियों का तुरंत पता लगा सकता है. उदाहरण के लिए, जब केबल के एक हिस्से में ओवरलोड के कारण तापमान में वृद्धि का अनुभव होता है, सिस्टम तुरंत अलार्म जारी करता है, बिजली आपूर्ति कंपनी को लोड समायोजित करने जैसे समय पर उपाय करने की अनुमति देना, केबल का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करना और केबल की वर्तमान वहन क्षमता निर्धारित करने के लिए संदर्भ डेटा प्रदान करना.

फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर, बुद्धिमान निगरानी प्रणाली, चीन में वितरित फाइबर ऑप्टिक निर्माता