How to Monitor Pipeline Vibration with Distributed Fiber Optic Sensing Technology-INNO

The fully detecção de fibra óptica distribuída technology can be applied in different fields, and the product categories mainly include distributed fiber optic temperature measurement, distributed fiber optic vibration monitoring, distributed strain stress monitoring system, etc..

Distributed fiber optic sensing technology has advantages such as continuous distributed detection, longa distância de detecção, posicionamento preciso, informações de medição ricas, segurança intrínseca, e baixo custo. It has been widely used in fields such as power, óleo, pontes, túneis, e encostas.

Among various fiber optic sensing technologies, the distributed fiber optic sensing device based on Brillouin scattering effect is a new type of sensing device that directly uses fiber optic as the sensing element, combinando “transmissão” e “sentindo”, and can sense the temperature and/or strain along the fiber optic line. O fibra óptica distribuída sensing device includes a light source, a fiber ring resonator, an optical fiber, and a detector. O laser emitido pela fonte de luz é acoplado à fibra óptica através do ressonador de anel de fibra, e vários efeitos de dispersão são gerados durante a transmissão do laser na fibra óptica. Entre eles, a mudança de frequência do espalhamento de Brillouin para trás está relacionada à temperatura e/ou deformação ao longo da fibra óptica, e espalhamento reverso na fibra óptica.

A necessidade do sistema de monitoramento de dutos

É um sistema de monitoramento estrutural que utiliza moderna tecnologia de detecção e tecnologia de rede de comunicação para otimizar a combinação de objetos de monitoramento, como redes de dutos., estruturas geológicas adjacentes, e variáveis ambientais. Ele pode monitorar a resposta estrutural e as mudanças geológicas das redes de dutos subterrâneos em tempo real sob vários fatores ambientais, e fornecer efetivamente uma base científica para o gerenciamento da rede de dutos, melhorando significativamente o nível geral de gestão das redes de gasodutos, garantindo assim uma operação segura, previsão de perigos, e prolongando a vida útil ao máximo possível.

A implementação de alguns grandes projetos, como o desvio de água do Sul para o Norte, Gasoduto Oeste-Leste, a construção dos quatro principais canais de energia entre a China e a Rússia, Ásia Central, China e Mianmar, e o mar, depositou dezenas de milhares de quilômetros de petróleo, gás, e tubulações de água em todo o país. Esses pipelines requerem operação contínua, e quando ocorrerem falhas no pipeline, eles trarão enormes perdas econômicas, danos ambientais, e perigos potenciais. A maioria dos oleodutos está enterrada no subsolo ou debaixo d'água, resultando em baixo tempo real e eficiência do monitoramento de pipeline. Acidentes de segurança em dutos geralmente se manifestam de três formas: Danos em oleodutos causados por ambiente natural e desastres geológicos; Construção e destruição artificial; O gasoduto está em serviço há muito tempo, e os danos e vazamentos causados pela corrosão da tubulação. As atuais questões de segurança e preocupações do petróleo, gás, e tubulações de água são: oleodutos podem quebrar devido a forças externas; Acidentes causados por vazamentos de gás ou desastres geológicos em gasodutos; Tubulações de abastecimento de água são intencionalmente danificadas durante obras municipais em áreas urbanas.

Quais são os métodos tradicionais de monitoramento de pipeline

O monitoramento de segurança de dutos geralmente adota métodos como inspeção manual, detecção acústica, e análise de software, que todos têm alguns problemas e desvantagens:

(1) Inspeção manual tem baixo custo, mas não pode ser monitorado em tempo real, tem baixa eficiência, e está sujeito à negligência humana, causando omissões, representando riscos à segurança;

(2) A detecção acústica tem um custo elevado e pode monitorar todas as situações em tempo real, mas requer a instalação de muitos sensores acústicos ao longo da tubulação e é difícil de manter;

(3) A análise de software pode detectar vazamentos e localizá-los, mas não consegue detectar danos, resultando em altos custos, aplicações domésticas limitadas, e manutenção inconveniente.

Monitoramento e detecção distribuída de tubulações de fibra óptica Tecnologia

O sistema distribuído de monitoramento de vibração de fibra óptica (sistema DAS de detecção acústica de fibra óptica distribuída) consiste principalmente em um host de medição de vibração, um cabo óptico com detecção de vibração, e software de monitoramento. Baseado em Ø – OTDR, phase interference, and phase demodulation technology, it detects the interference Rayleigh echo scattered light, identifies the phase, estado de polarização, and other information of the optical cable vibration position after photoelectric conversion, and uses phase demodulation algorithm to achieve accurate real-time monitoring of distributed disturbances.

The detection range of this system can reach up to 50 quilômetros, achieving a positioning accuracy of 2 meters within a range of 5 kilometers and 20 meters within a range of 50 quilômetros. For weak signals, phase demodulation can accurately identify the frequency and time-domain waveform of external vibration sources in real time, accurately analyze the time-frequency characteristics of vibration sources, and draw a three-dimensional spectrum of distance vibration frequency vibration intensity. It can be used for real-time monitoring of intrusion prevention, gas pipeline leakage positioning and other projects.

System features and functions

·Support remote upload via the Internet of Things

·Support multi host networking data sharing (até 128 unidades)

·Support real-time monitoring and display of tile images

·Support report output

·Support SMS alerts on mobile phones

·Support sound alarm

·Support on-site video capture of alarms

·Support color graphic alarm display