Как использовать распределенный оптоволоконный мониторинг для кабельных каналов на большие расстояния, включая температуру, безопасность, вибрация, сигнализация утечки, и т. д.

Принцип распределенного оптоволоконного мониторинга кабельных каналов на большие расстояния

Распределенное оптоволоконное зондирование (ДФОС) Технология представляет собой новый тип сенсорной технологии, который имеет преимущества большого расстояния срабатывания., пассивность, сильная антиинтерференционная способность, хорошая стойкость и соответствие, и простое сетевое взаимодействие. Эта технология стала предпочтительной для реализации распределенного мониторинга..
Принцип заключается в одновременном использовании оптических волокон в качестве чувствительных элементов и средств передачи сигналов., и использовать усовершенствованный оптический рефлектометр во временной области (рефлектометр) технология обнаружения изменений деформации и температуры в разных местах оптического волокна, достижение действительно распределенных измерений. С точки зрения сенсорной технологии, в основном существует три метода реализации: на основе рэлеевского рассеяния, на основе комбинационного рассеяния света, и на основе рассеяния Бриллюэна. Технология распределенного оптоволоконного измерения, основанная на рассеянии Бриллюэна, позволила достичь более высокой точности измерений., диапазон измерения, и пространственное разрешение по температуре и деформации, чем у других технологий измерения., и получил широкое внимание и исследования. Рассеяние Бриллюэна — это процесс рассеяния света, который происходит при распространении световых и звуковых волн в оптических волокнах., что приводит к неупругим столкновениям. Технология оптоволоконных датчиков использует уникальные характеристики оптических волокон для определения температуры., давление, и акустическая вибрация (звук) изменения вдоль оптоволоконной линии, преобразование оптоволокна в оптоволоконный датчик, распределенный на большие расстояния. Прокладывая оптоволоконные кабели рядом с трубопроводами или подключая их к трубопроводам., операторы могут постоянно контролировать структурное состояние и рабочее состояние этих критически важных активов..

Способ распределенного оптоволоконного мониторинга температуры в кабельных трубопроводах большой протяженности

Распределенный оптоволоконная система контроля температуры разработан на основе принципов комбинационного рассеяния света и оптической рефлектометрии во временной области. (рефлектометр) позиционирование. Он имеет такие функции, как генерация оптического сигнала., фотоэлектрическое преобразование, усиление сигнала, и обработка, и имеет хорошие показатели производительности и стабильности системы. В качестве датчика температуры в системе используется специальный оптический кабель для измерения температуры., Интегрирующий компьютер, оптоволоконная связь, оптоволоконное зондирование, фотоэлектрический контроль и другие технологии. Он имеет преимущества искробезопасности, коррозионная стойкость, и невосприимчивость к электромагнитным помехам. Он может непрерывно отслеживать информацию о температуре окружающей среды на больших расстояниях и в больших масштабах., предоставление высококачественных решений для мониторинга температуры в таких областях, как электроэнергетика, нефть, добыча угля, нагревать, и транспорт. В кабеле обнаружения используются обычные стандартные многомодовые оптические волокна для подключения DTS для распределенного измерения температуры., который можно настроить в соответствии с потребностями пользователя. Обычная структура кабеля обнаружения включает многомодовое оптическое волокно диаметром 0,6 мм., металлический шланг из нержавеющей стали, Кевлар, плетеный слой из нержавеющей стали, и оболочка из ПВХ. Распределенный датчик температуры (ДТС) Технология достигается за счет объединения принципов лазерного комбинационного обратного рассеяния и оптического отражения во временной области.. Эта технология может удовлетворить потребности междугородной связи., распределенный, и мониторинг в режиме реального времени.

Технология распределенного оптоволоконного мониторинга безопасности для кабельных каналов на большие расстояния

Технология распределенного оптоволоконного зондирования имеет важное применение в мониторинге безопасности магистральных кабельных трубопроводов.. В качестве примера рассмотрим решение для оповещения по оптоволоконному трубопроводу., он основан на преимуществах искробезопасности оптоволокна, простое развертывание, и всепогодное покрытие. Он может собирать и контролировать вибрации в бюро мониторинга для анализа и позиционирования., и представляет собой новый инструмент для проверки трубопроводов. Это решение позволяет обеспечить высокоточный автоматический контроль и предупреждение. 24/7 через светочувствительные устройства и механизмы сенсорных алгоритмов. Когда происходит внешнее строительство вокруг трубопровода, сопутствующее оптическое волокно, проложенное вдоль трубопровода, собирает информацию о вибрации и передает ее на оптическое чувствительное оборудование, расположенное на заводской станции или в клапанном помещении.. Точность распознавания событий может достигать 97%. Решение для оповещения по оптоволоконному трубопроводу включает в себя инновационный усовершенствованный модуль со сверхсильным алгоритмом коррекции слепых зон., which can correct and shape the phase of the collected weak signals, greatly improving the effectiveness of weak signals. Compared with the industry average, it can increase the effective signal acquisition rate to 99.9%. The vibration ripple recognition engine can analyze and restore construction events from multiple dimensions. For each construction vibration occurrence point, phase information can be obtained and multi-dimensional features (such as voiceprint, частота, космос, time sequence, продолжительность, и т. д.) can be extracted. Multidimensional deep convolution recognition compares samples, improving the accuracy of event recognition to 97%, exceeding the industry average level. And in cooperation with relevant geological research universities in China, importing a large amount of geological data can achieve daily iteration of new event samples, continuous evolution, и постоянно улучшать точность восприятия и предупреждения. Тем временем, оптоволоконное сенсорное оборудование может выполнять итерацию на основе данных о поведении новых конструкций и различных сценариев геологической среды в базе данных..

Ключевые моменты распределенного оптоволоконного мониторинга вибрации кабельных каналов на большие расстояния

Технология распределенного оптоволоконного мониторинга вибрации основана на базовом принципе рэлеевского рассеяния., в сочетании с φ – рефлектометр (фазочувствительная рефлектометрия во временной области) технологии и алгоритмы анализа и обработки сигналов, для обеспечения мониторинга вибрации по оптоволокну. Распределенные оптоволоконные датчики вибрации, в качестве важных компонентов в технологиях, связанных с волоконно-оптическими датчиками, имеют преимущества нерадиационного вмешательства, хорошая устойчивость к электромагнитным помехам, and good chemical stability that ordinary fiber optic sensors have. They also have the characteristic of one-dimensional spatial continuous distribution that fiber optic sensors possess. В практических приложениях, such as the research on intelligent fiber optic warning systems for long-distance pipeline safety, intrusion signals around the pipeline are collected from a distributed fiber optic sensing system called OTDR (phase sensitive optical time domain reflectometry), Long short term memory, fully connected deep neural networks are used to establish a recognition model and achieve the recognition of passing signals. After training and blind testing, the recognition model for passing events constructed has good recognition and positioning effects in actual long-distance fiber optic monitoring environments, эффективное снижение уровня ложных срабатываний системы оповещения.

Распределенный оптоволоконный механизм сигнализации утечки для кабельных каналов на большие расстояния

Существуют различные методы и механизмы распределенного оптоволоконного мониторинга при контроле утечек в кабельных каналах на большие расстояния.. Система мониторинга утечек трубопроводов DAS способна синхронно контролировать работу сотен километров магистральных трубопроводов по четырем показателям в режиме реального времени.. Благодаря передовому программному обеспечению и алгоритму распознавания данных о событиях, он может обеспечить точность мониторинга событий утечек, а также выявлять потенциальные угрозы, такие как вибрации грунта и конструкции.. Он использует распределенное оптоволоконное акустическое зондирование. (ТО) технология и основана на фазочувствительном оптическом рефлектометре во временной области. (Ф – рефлектометр) для обнаружения сигнала обратного рэлеевского рассеяния, генерируемого когерентным импульсным светом, распространяющимся в волокне, и исходя из этого, обнаруживать и реконструировать события утечки. В основном он состоит из оптического волокна, усилитель/демодулятор оптического сигнала, Импульсный лазерный источник высокой когерентности, и анализатор обработки данных. Он имеет уникальный 4-режимный режим мониторинга событий утечки.:
АЭС (Импульс отрицательного давления): Эта особенность возникает сразу же во время основного события возмущения и быстро распространяется в обоих направлениях внутри измеряемого объекта.; Сигнал связывается с измеряемым объектом и принимается по непрерывному внешнему оптическому волокну.. Обычно это наиболее чувствительный режим обнаружения и довольно уникальный сигнал..
СТРАХ (Шум событий): Когда происходит событие утечки трубопровода, the flow of the leaked material at the leakage port will generate corresponding and detectable noise signals. Noise signals are generally high-frequency sound signals and will be generated at the moment of pipeline leakage. Small disturbance events only produce very small acoustic components, so fiber optic cables need to be placed as close as possible to the measured pipeline.
Environmental strain (deformation of the measured object): In underground pipeline leakage events, gas or liquid leakage will cause compression, permeation, and filling of the surrounding medium, which will lead to deformation of the medium near the pipeline leakage port. The DAS system can accurately locate the leakage location by monitoring the environmental strain. For large disturbances or deformation events, немедленно сработает сигнализация. При небольших нарушениях или деформациях, сигнал тревоги не будет выдан до тех пор, пока эффект события не достигнет оптоволоконного кабеля. Продолжительность этого периода зависит от смещения и направления оптоволоконного кабеля..
ДТГС (Распределенное измерение градиента температуры): Содержимое трубопровода обычно имеет определенную разницу температур с внешней средой.. При утечке материалов (газы или жидкости) выход во внешнюю среду трубопровода, из-за высокой чувствительности обратного рэлеевского рассеяния света в оптическом волокне, даже небольшие изменения температуры могут оказать демодулирующее влияние на его фазу. Тревога требует события нарушения (или температурный эффект) добраться до оптоволоконного кабеля, и обычно появляется только через некоторое время. This period depends on the offset of the cable, the condition and direction of the measured object. Кроме того, there is a method for pipeline leakage monitoring using a distributed fiber optic vibration sensing (ДВС) system based on multidimensional spatial data fusion algorithm. The sensing optical cable is fixed on the side of the pipeline, and the pipeline leakage signal is picked up by the DVS system. The pipeline leakage signal is averaged in the spatiotemporal domain according to the time window and spatial resolution, and an appropriate threshold is set to complete pipeline leakage monitoring and alarm. In the experiment, single point leakage and multi-point leakage were tested, and the signal-to-noise ratio of single point pipeline leakage signal increased by 4.5 дБ. The highest single point pipeline leakage alarm rate increased by 19.53%, and the highest multi-point pipeline leakage alarm rate increased by 2.29%. Real time monitoring and alarm of 0.2 MPa pipeline leakage were achieved.

Оптоволоконный датчик температуры, Интеллектуальная система мониторинга, Распределенный производитель оптоволокна в Китае