分散型温度センシング (DTS): 動作原理, アプリケーション, およびトップメーカー

1. 分散型温度センシング (DTS) リアルタイムを可能にする光ファイバー技術です。, 長距離にわたる継続的な温度監視, パイプラインの漏れ検出などの用途で広く使用されています, 電源ケーブルの監視, および変圧器の温度管理.
2. DTS システムは、従来の温度センサーに比べて大きな利点を提供します, 分散データの提供, 迅速な障害位置特定, 他の分散音響との統合 (ザ) およびひずみ検知システム.
3. さまざまなタイプのDTSが利用可能, ラマンを含む, ブリュアン (BOTDR/BOTDA), およびレイリーベースのソリューション, それぞれが異なる業界のニーズに対応する独自の強みを持っています.
4. FJINNOなどの大手メーカー, ルナイノベーションズ, と AP Sensing は、石油向けにカスタマイズされた DTS ソリューションを提供します & ガス, 力, 風力エネルギー, インフラの安全性.
5. このガイドでは DTS の動作原則について説明します, 主な用途, 製品の選択, 他のセンサーとの比較, そして上部の適応テーブル 10 メーカー.

電子メール: web@fjinno.net
ワッツアップ: +8613599070393
WeChat（中国）: +8613599070393

分散型光ファイバー温度測定システム

目次

1. 分散型温度センシングとは (DTS)?
2. 分散型温度センシングの仕組み?
3. 主な種類: ラマン, ブリュアン, とレイリー DTS
4. DTS vs. 分散型音響センシング (ザ)
5. 主な用途
6. 光ファイバー温度センサー: 動作原理 & 利点
7. 光ファイバーの漏れ検出 & 安全用途
8. DTS 光ファイバーと DTS 光ファイバー: 選択 & インストールガイド
9. 分散型温度およびひずみセンシング ソリューション
10. 光学式温度センサー vs. 測温抵抗体: 長所と短所
11. トップ 10 分散型温度検知メーカー
12. よくある質問
13. 実際のケーススタディ
14. 用語集

1. 分散型温度センシングとは (DTS)?

• 分散型温度センシング (DTS) 光ファイバーケーブルをリニアセンサーとして使用し、ケーブル全長に沿った温度変化をリアルタイムで監視する測定技術を指します。.
• 従来の点センサーとは異なります (RTD や熱電対など), DTS は、最大数十キロメートルの距離にわたって、多くの場合メートルまたはサブメートルの空間分解能で連続的な温度プロファイルを提供します。.
• DTS は、温度異常の早期検出が重要な業界で広く使用されています。, 油などの & ガスパイプライン, 電力ケーブルトンネル, 変圧器農場, 風力タービン, トンネルや産業施設内の火災検知システムでも.
• このテクノロジーは資産の健全性を監視するための重要なツールとなっています, 予知保全, 最新のインフラストラクチャにおけるリスクの軽減.

2. 分散型温度センシングの仕組み?

• DTS システムは、レーザー パルスを光ファイバーに送信し、後方散乱光を測定することによって動作します。, ファイバーに沿った各点の温度に関する情報が含まれています.
• 使用される主要な物理現象はラマンです, ブリュアン, レイリー散乱とか, それぞれが異なる方法で温度変化に敏感です.
• 飛行時間と返された信号のスペクトルを分析することによって, システムはファイバーの全長に沿った温度プロファイルを構築します。, 実質的にケーブルを数千の仮想センサーに変える.
• 主要なハードウェア コンポーネントには DTS インタロゲータが含まれます (レーザー光源, 検出器, および処理ユニット) そしてセンシングファイバー, 監視が必要な資産と一緒にインストールすることも、資産内に統合することもできます.
• この分散アプローチにより、リアルタイムが可能になります。, リモート, 継続的な温度監視, 過熱に対する即時アラート機能付き, 漏れ, または故障.

3. 主な種類: ラマン, ブリュアン, とレイリー DTS

• ラマンベースの DTS: 光ファイバーにおけるラマン散乱の温度依存性を利用. 特に長距離に適しています, パイプラインの漏れ検出やトンネル内の火災監視などの用途での正確な温度測定.
• ブリルアンベースの DTS (BOTDR/BOTDA): ブリルアン散乱を使用して、ファイバーに沿った温度と歪みの両方を測定します. これは構造健全性モニタリングに広く適用されています, 電源ケーブルの管理, および地盤工学的応用.
• レイリーベースの DTS: レイリー散乱を採用, 高度な信号処理と組み合わせられることが多い, 高解像度の温度、場合によっては音響センシング用. 軽微な変化を検出するのに役立ち、分散音響センシングでの使用が増加しています (ザ) システム.
• 技術の選択: 必要な範囲に応じて選択してください, 解決, 応答時間, 感度, そして予算. アプリケーションによっては、複数のタイプを組み合わせて包括的な監視を行う場合もあります。.

4. DTS vs. 分散型音響センシング (ザ)

• 分散型温度センシング (DTS) および分散型音響センシング (ザ) 同じ物理インフラストラクチャを使用しますが、異なる物理現象 (温度、振動/音) を測定する光ファイバー技術です。, それぞれ.
• DAS はパイプライン侵入などのイベントの検出に最適です, 漏れ, または振動の感知による機械的故障, 一方、DTS は、熱分析と早期警告のための継続的な温度マップを提供します。.
• 最新の光ファイバー監視ソリューションの多くは、DTS と DAS の両方を統合しています。, パイプラインなどの重要インフラ向けの包括的な資産監視システムの構築, 電源ケーブル, と境界セキュリティ.

5. 主な用途

• パイプラインの監視: DTS システムは、石油およびガスのパイプラインの漏れ検出のために広く導入されています, 連続温度測定を使用して、漏れ出る流体によって引き起こされる熱異常を特定します.
• 電源ケーブルの監視: 光ファイバー温度センサーと DTS 光ファイバー システムは、地下および海底の電力ケーブルを監視するために使用されます。, 過熱の検出, ホットスポット, または絶縁不良.
• 変圧器の温度監視: DTS は変圧器巻線温度に関するリアルタイム データを提供します, ホットスポット監視, 異常状態の早期発見と, 信頼性と寿命の向上.
• 風力タービンの監視: DTS と DAS を組み合わせたシステム モニター ジェネレーター, ベアリング, およびケーブル温度, 構造的完全性だけでなく, 風力発電所の予知保全用.
• 開閉装置と変電所の監視: DTS は、高電圧開閉装置や変電所環境における過熱や火災の危険性を早期に検出するために使用されます。.
• 石油およびガスにおける資産追跡: 分散センシング ソリューションは、パイプラインの健全性とパフォーマンスの追跡に役立ちます, 貯蔵タンク, およびその他の重要な資産.
• トンネル内の火災検知: トンネルに沿って設置された DTS ケーブルにより、火災の位置が瞬時にわかります, 迅速な対応と安全性の向上を可能にする.
• 建物および構造物のモニタリング: DTS と分散型ひずみセンシングは、橋の構造健全性モニタリングに使用されます, ダム, そして大きな建物.

6. 光ファイバー温度センサー: 動作原理 & 利点

• 光ファイバー温度センサーは、光が光ファイバーを通過する際の光の特性の変化を検出することによって動作します。, ファイバーに沿った温度変化の影響を受ける.
• 熱電対や RTD などの従来のセンサーとは異なります。, 光ファイバーセンサーは分散測定を提供します, 単一のケーブル上で数千の温度データポイントを実現.
• これらのセンサーは電磁干渉の影響を受けません, 高電圧や過酷な産業環境に最適です。.
• リアルタイム監視などの利点があります, 高い空間解像度, 長距離 (数十キロまで), 温度モニタリングと歪みや振動などの他のセンシング機能を統合する機能.
• 光ファイバー温度センサーは現在、変圧器のホットスポット監視に広く使用されています, 電源ケーブルの温度測定, および火災検知システム.

7. 光ファイバーの漏れ検出 & 安全用途

• DTS テクノロジーはパイプラインの漏れ検出に特に効果的です, 漏れや破裂は多くの場合局所的な温度変化を引き起こすため、光ファイバーシステムによって即座に検出されます。.
• DTS の高感度により、漏れの迅速な位置特定が可能になります, 環境破壊のリスクを軽減し、修理のためのダウンタイムを最小限に抑える.
• 光ファイバー漏水検出は水道パイプラインでも使用されています, 化学プラント, およびその他の重要なインフラストラクチャでは、漏洩を早期に警告することで、費用のかかる事故を防ぐことができます。.
• この技術は、継続的なカバーを提供し、何千ものポイントセンサーや手動検査の必要性を排除することにより、全体的な安全性を強化します。.

8. DTS 光ファイバーと DTS 光ファイバー: 選択 & インストールガイド

• 適切な DTS ファイバーを選択するには、アプリケーションに必要な長さを考慮する必要があります, 使用温度範囲, 予想される環境条件, 質問器との互換性 (測定) システム.
• ファイバータイプにはシングルモードまたはマルチモードが含まれます, 装甲か非装甲か, 化学薬品や極端な温度に対する耐性を備えた特殊なコーティングが施されている場合があります。.
• 設置のベスト プラクティスには、鋭い曲がりや機械的ストレスを避けるための慎重な配線が含まれます, 監視対象資産への安全な接続, DTS インテロゲータへの適切な接続.
• 既存のインフラを改修する場合, 光ファイバーケーブルは、クランプまたは粘着ストリップを使用してパイプラインまたはケーブルに外部から取り付けることができます, または保護導管内に設置.
• 正確な測定とシステムの長期耐久性のためには、適切な設置と試運転が重要です。.

9. 分散型温度およびひずみセンシング ソリューション

• 多くの高度な光ファイバー システムには、分散型温度およびひずみセンシングが統合されています (DTSS), 同じファイバーに沿った熱的変化と機械的変化の両方を同時に監視できる.
• このアプローチは、地盤工学において特に価値があります。, 構造健全性モニタリング, およびスマートグリッドアプリケーション, 温度とひずみのデータは故障や構造変化の予測に役立ちます.
• DTSS ソリューションは風力タービンでも使用されています, 橋, ダム, トンネル, およびその他の重要なインフラストラクチャ, 予知保全および資産管理戦略のサポート.
• 包括的なサービスを提供することで、, 資産の健全性をリアルタイムで把握, 分散型温度およびひずみセンシングにより、早期介入が可能になり、計画外のダウンタイムが削減されます.

10. 光学式温度センサー vs. 測温抵抗体: 長所と短所

• 光学式温度センサー 配布されたオファー, 長距離の連続測定, 電磁干渉の影響を受けない, 最小限のメンテナンスが必要です.
• RTD (測温抵抗体) 高精度の点測定を実現, よく理解されています, 小規模なアプリケーションでは費用対効果が高い.
• しかし, RTD の適用範囲は限られています, 電磁場の影響を受ける可能性がある, 分散監視には大規模な配線と設置が必要です.
• 光学センサーは大規模インフラに最適です, 長距離アプリケーション, 高電圧または EMI のある環境, 一方、RTD は局所的な用途に適しています。, ポイント別モニタリング.
• 安全性が重要な場所やアクセスが難しい場所向け, DTS のような光学センサーは信頼性の点で好まれます, 耐久性, メンテナンスの必要性も軽減されます.

11. トップ 10 分散型温度検知メーカー

ランク	会社	国	専門分野
1	フジノ	中国	DTS & 電力用DAS, パイプライン, およびインフラストラクチャの監視
2	ルナイノベーションズ	アメリカ合衆国	エネルギーの分散センシング, 航空宇宙, 土木工学
3	APセンシング	ドイツ	公益事業向けの DTS/DAS ソリューション, 油 & ガス, と火災安全
4	横河電機	日本	産業プロセスおよびインフラストラクチャ用の DTS システム
5	バンドウィーバー	イギリス/中国	セキュリティのための DTS/DAS, パイプライン, および電源アプリケーション
6	OFS (Furukawa)	アメリカ/日本	電力用のファイバーおよび分散センシング, 油 & ガス
7	オプタセンス (キネティック)	イギリス	パイプライン用の DTS/DAS, レール, とセキュリティ
8	センサートラン	アメリカ合衆国	エネルギーとプロセスの分散型温度センシング
9	ハイファイエンジニアリング	カナダ	パイプライン用の光ファイバーセンシング, 力, および産業資産
10	日本電気株式会社	日本	通信用 DTS システム, 力, とインフラストラクチャ

12. よくある質問

分散型温度センシングとの違いは何ですか (DTS) 分散音響センシング (ザ)?

• DTS はファイバーに沿った温度変化を測定します, 長距離にわたって連続的な温度プロファイルを提供. 主に温度監視と過熱や漏れの早期警告に使用されます。.
• DAS は、同じまたは類似のファイバーに沿って振動と音響信号を検出します, パイプライン侵入などのイベントをリアルタイムで検出できるようにする, 掘る, または機械的な故障.
• どちらのテクノロジーも同じファイバーインフラストラクチャを共有できますが、, DTS は熱事象に焦点を当てています, 機械的または音響的なイベントに関する DAS と. 最新のシステムの多くは、包括的な資産保護のために両方を統合しています.

光ファイバー温度センサーはどのように機能しますか?

• 光ファイバー温度センサーは、光ファイバーを通して光パルスを送信し、後方散乱光を分析することによって動作します。, これは各ファイバーセグメントの局所温度に基づいて変化します.
• 最も一般的な手法はラマン散乱とブリルアン散乱です, ここで、後方散乱光の比率または周波数シフトは温度に直接関係します。.
• センサー システムはこのデータを収集して処理します, 高解像度の生成, 監視対象資産全体のリアルタイム温度マップ.

パイプラインの漏れ検出に DTS を使用する利点は何ですか?

• DTS システムは、漏れ出る流体によって引き起こされる固有の温度サインを識別することで、小さな漏れを早期に検出できます。.
• 漏れの位置を迅速に特定することで環境破壊のリスクを軽減し、修理と清掃のコストを大幅に節約します.
• 分散センシングはパイプライン全体をカバーします, 多数の個別のポイントセンサーや手動検査の必要性を排除します。.

DTS ファイバーは電力ケーブルまたはパイプラインにどのように設置されますか?

• 新しいケーブルの製造中, ファイバーをケーブルシース内に埋め込むことができるため、正確な精度が得られます。, リアルタイムの熱接触.
• 後付け用, ファイバーはクランプを使用して外部に取り付けられます, テープ, またはケーブルまたはパイプラインに沿った導管内に設置.
• 適切に設置すると、最適な温度伝達が保証され、機械的損傷や環境ストレスからファイバーが保護されます。.

DTSファイバーと通常の光ファイバーの違いは何ですか?

• DTS ファイバーはセンシング用に設計されており、多くの場合、過酷な環境向けに特別なコーティングや外装が施されています。, 通常の光ファイバーは主にデータ伝送用に設計されています。.
• センシングファイバーはシングルモードまたはマルチモードの場合があります, 高温での使用に適しています, 化学薬品, または機械的に要求の厳しい設置.
• 選択は距離に依存します, 解決, 環境適合性, DTS インタロゲータ システムとの統合.

ブリルアン BOTDR/BOTDA およびラマン OTDR とは何ですか?

• ブリルアン光タイムドメイン反射率測定法 (BOTDR) と分析 (ボットダ) ブリルアン効果を使用して、繊維に沿った温度と歪みの両方を測定します, 構造の健全性や地盤工学のモニタリングに最適です。.
• ラマン OTDR はラマン効果を利用して正確な, 分散型温度測定, 長距離のパイプラインやトンネルの火災検知用途に特に効果的.
• どちらの技術でも、ファイバーに沿ったイベントの位置特定が可能になります。, しかし、Brillouin はひずみを同時に測定できるという点でユニークです。.

DTS を RTD および熱電対センサーと比較する方法?

• DTS は継続的な, 長距離にわたるリアルタイムの温度データ, 一方、RTD と熱電対は点測定に限定されます。.
• 光ファイバーシステムは電磁干渉の影響を受けず、従来のセンサーが故障する可能性がある環境に適しています。.
• 大規模インフラ向け, DTS により、設置の複雑さとメンテナンスのコストが削減されます, 時間の経過とともに費用対効果が高まる.

分散型温度センシングから最も恩恵を受けるのはどの業界ですか?

• 油 & ガス (パイプラインと資産の監視), 発電と送電 (ケーブル, トランス, 開閉装置), 風力発電所と太陽光発電所, 水道事業, と交通 (トンネル, 橋).
• 熱異常の早期検出が必要なあらゆる業界, 予知保全, 資産の健全性監視は DTS の恩恵を受けることができます.
• スマートビルディングなどの新たなアプリケーション, データセンター, 重要なインフラストラクチャの保護.

DTS システムの一般的な寿命とメンテナンス要件はどれくらいですか??

• センシングファイバーは受動的で耐久性があります 30 機械的および環境的損傷から保護されている場合は年以上.
• 主なメンテナンスは、質問器ユニットの定期的な校正と監視です。, ファイバー接続が損なわれないようにするだけでなく、.
• ファイバーコーティングとケーブル設計の進歩により、耐久性が向上し続け、ライフサイクルメンテナンスコストが削減されます.

自分のプロジェクトに適切な DTS メーカーを選択するにはどうすればよいですか?

• アプリケーションを検討してください (油 & ガス, 力, インフラストラクチャー), 必要な範囲と解像度, 環境条件, 統合のニーズ.
• 技術に基づいてメーカーを比較する (ラマン, ブリュアン, レイリー), 業界の評判, カスタマーサポート, 過去のプロジェクト経験.
• システムが特定の要件を満たしていることを確認するために、メーカーに参考資料や事例研究をリクエストしてください。.

13. 実際のケーススタディ

ケーススタディ 1: 油 & ガスパイプラインの漏れ検出

• 国際石油会社は、100 キロメートルの原油パイプラインに沿って DTS 光ファイバー監視システムを導入しました. このシステムはリアルタイムの温度プロファイルを提供し、腐食による少量の漏れを迅速に検出しました。.
• 漏れにより独特の熱異常が発生した, アラームが作動し、メンテナンスチームが数時間以内に損傷部分を特定して修理できるようになります。, 環境への影響と損失を大幅に削減.
• この事例は、早期の障害検出と迅速な対応を通じてダウンタイムと環境リスクを最小限に抑えるための分散型温度センシングの価値を実証しています。.

ケーススタディ 2: 電源ケーブルのホットスポット監視

• ある電力会社は、温度を監視して過熱を防ぐために、地下の電力ケーブル ネットワークに沿って DTS 光ファイバー センサーを設置しました。.
• DTS システムは、ケーブルの一部の絶縁劣化によって発生しているホット スポットを特定しました。. 重大な障害が発生する前にメンテナンスが計画されていた, 停止を防止し、大幅な修理コストを節約します.
• 継続的, DTS によって可能になった分散モニタリングにより、資産の信頼性が向上し、ケーブル インフラストラクチャの寿命が延長されました。.

ケーススタディ 3: 鉄道トンネル内の火災検知

• 主要都市の地下鉄システム内, 火災の早期発見のために、トンネルの天井に沿って DTS ケーブルが設置されました.
• システムは電気コンポーネントの過熱を正常に検出しました, その場所を特定した, 自動換気および消火プロトコルをトリガーしました, 乗客の安全を確保し、サービスの中断を最小限に抑える.
• このアプリケーションは、交通インフラの安全性における DTS の迅速な応答と正確な位置特定機能を強調しています。.

ケーススタディ 4: 風力タービンの状態監視

• 風力発電所運営者は DTS と分散型ひずみセンシングを統合しました (DTSS) タービンナセルとブレードに組み込まれ、リアルタイムで熱と構造の健全性を監視します.
• システムは発電機軸受の異常な温度上昇を検出しました, タイムリーな交換を可能にし、致命的な機器の故障を回避します。.
• 分散型センシング ソリューションは予知保全をサポートし、再生可能エネルギー用途における機器の稼働時間を最大化するのに役立ちます.

14. 用語集

• DTS (分散型温度センシング): 光ファイバーを使用して、その長さに沿った温度プロファイルを取得する技術, 継続的かつリアルタイムの温度監視を提供します.
• ザ (分散型音響センシング): 光ファイバーを振動センサーにする手法, 侵入検知に使用される, パイプラインの保護, および地震監視.
• 測温抵抗体 (測温抵抗体): 温度による金属の抵抗変化に基づく従来の点温度センサー.
• ブリルアン散乱: 一部の DTS/DTSS システムで温度とひずみの両方を測定するために使用される光ファイバーの物理プロセス.
• ラマン散乱: 温度に敏感なもう 1 つの物理プロセス, 熱監視のために DTS で広く使用されています.
• レイリー散乱: 高解像度分散センシングに使用, 温度と音響/振動の両方のモニタリングを含む.
• 尋問者: レーザーパルスをファイバーに送信するハードウェアユニット, 後方散乱光を受け取る, データを処理して温度または振動プロファイルを作成します.
• ホットスポット: 局所的に温度が上昇した領域, 多くの場合、ケーブルの障害または進行中の障害を示しています, 変圧器, または機械.
• BOTDR/BOTDA: ブリルアン光タイムドメイン反射率測定/分析, ひずみと温度の分散測定技術.
• OTDR (光タイムドメイン反射率計): 光ファイバーの性能を特性評価し、障害を特定するためのデバイスまたは技術.
• DTSS (分散型温度およびひずみセンシング): 同じ光ファイバーに沿って温度とひずみの両方の測定を組み合わせたシステム.
• 資産追跡: センシングおよび監視システムを使用して、重要なインフラストラクチャ資産の状態とパフォーマンスを追跡する.

結論

• 分散型温度センシング (DTS) リアルタイムには不可欠なテクノロジーとなっています, 長距離, 油中の高解像度熱モニタリング & ガス, 力, 交通機関, インフラ産業.
• 光ファイバー技術を活用することで, DTS により障害の早期検出が可能になります, 安全性を高めます, メンテナンスを最適化します, 運用コストを削減します.
• DTS を DAS や DTSS などの他の分散センシング テクノロジーと統合すると、最も要求の厳しいアプリケーション向けの包括的な監視プラットフォームが作成されます。.
• 技術が進歩してコストが下がっていくと、, DTS は、スマート テクノロジーの将来において中心的な役割を果たす準備ができています。, 信頼性のある, 持続可能な資産管理.

光ファイバー温度センサー, インテリジェント監視システム, 中国の分散型光ファイバーメーカー