Uzun mesafeli kablo kanalları için dağıtılmış fiber optik izleme nasıl kullanılır?, sıcaklık dahil, güvenlik, titreşim, kaçak alarmı, ve saire

Uzun mesafeli kablo kanalları için dağıtılmış fiber optik izleme prensibi

Dağıtılmış fiber optik algılama (DFOS) teknolojisi, uzun algılama mesafesinin avantajlarına sahip yeni bir algılama teknolojisi türüdür, pasiflik, güçlü anti-parazit yeteneği, iyi dayanıklılık ve eşleştirme, ve kolay ağ oluşturma. Dağıtılmış izlemeyi uygulamak için tercih edilen teknoloji haline geldi.
Prensip, optik fiberleri algılama hassas elemanları ve iletim sinyali ortamı olarak aynı anda kullanmaktır., ve gelişmiş Optik Zaman Alanı Reflektometresini benimseyin (OTDR (Türkçe)) Optik fiber boyunca farklı konumlardaki gerilim ve sıcaklıktaki değişiklikleri tespit eden teknoloji, gerçek anlamda dağıtılmış ölçüm elde etmek. Algılama teknolojisi açısından, esas olarak üç uygulama yöntemi vardır: Rayleigh saçılımına dayalı, Raman saçılımına dayalı, ve Brillouin saçılımına dayalı. Brillouin saçılımını temel alan dağıtılmış fiber optik algılama teknolojisi, daha yüksek ölçüm doğruluğu elde etti, ölçüm aralığı, diğer algılama teknolojilerine göre sıcaklık ve gerginlikte uzaysal çözünürlük, ve geniş çapta ilgi ve araştırma görmüştür. Brillouin saçılımı, ışık dalgaları ve ses dalgaları optik fiberlerde yayıldığında ortaya çıkan bir ışık saçılım sürecidir., esnek olmayan çarpışmalara neden olur. Fiber optik algılama teknolojisi, sıcaklığı algılamak için optik fiberlerin benzersiz özelliklerinden yararlanır, basınç, ve akustik titreşim (ses) fiber optik hat boyunca değişiklikler, Fiber optiğin uzun mesafeli dağıtılmış bir fiber optik sensöre dönüştürülmesi. Fiber optik kabloları boru hatlarının yakınına gömerek veya boru hatlarına bağlayarak, operatörler bu kritik varlıkların yapısal sağlığını ve operasyonel durumunu sürekli olarak izleyebilir.

Uzun Mesafe Kablo Boru Hatlarında Sıcaklığın Dağıtılmış Fiber Optik İzleme Yöntemi

Dağıtılan fiber optik sıcaklık izleme sistemi Raman saçılımı ve optik zaman alanı reflektometrisi prensiplerine dayanarak geliştirilmiştir. (OTDR (Türkçe)) konumlandırma. Optik sinyal üretimi gibi işlevlere sahiptir., fotoelektrik dönüşüm, sinyal amplifikasyonu, ve işleme, ve iyi performans göstergelerine ve sistem kararlılığına sahiptir. Sistem, sıcaklık sensörü olarak özel bir sıcaklık algılamalı optik kablo kullanır, entegre bilgisayar, fiber optik iletişim, fiber optik algılama, fotoelektrik kontrol ve diğer teknolojiler. İçsel güvenlik avantajlarına sahiptir, Korozyon direnci, ve elektromanyetik girişime karşı bağışıklık. Uzun mesafeli ve büyük ölçekli ortam sıcaklığı bilgilerini sürekli olarak izleyebilir, elektrik gibi alanlar için yüksek kaliteli sıcaklık izleme çözümleri sağlamak, petrol, kömür madenciliği, sıcaklık, ve ulaşım. Algılama kablosu, dağıtılmış sıcaklık ölçümü için DTS'yi bağlamak üzere sıradan standart çok modlu optik fiberleri kullanır, Kullanıcı ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilen. Yaygın algılama kablosu yapıları arasında 0,6 mm çok modlu optik fiber bulunur, paslanmaz çelik metal hortum, Kevlar, paslanmaz çelik örgülü katman, ve PVC kılıf. Dağıtılmış Sıcaklık Sensörü (DTS (DTS)) teknolojisi, lazer Raman geri saçılımı ve optik zaman alanı yansıması ilkelerinin birleştirilmesiyle elde edilir.. Bu teknoloji uzun mesafeli ihtiyaçları karşılayabilir, Dağıtılmış, ve gerçek zamanlı izleme.

Uzun mesafeli kablo kanalları için dağıtılmış fiber optik güvenlik izleme teknolojisi

Dağıtılmış fiber optik algılama teknolojisi, uzun mesafeli kablo boru hatlarının güvenliğinin izlenmesinde önemli uygulamalara sahiptir.. Boru hattı fiber optik uyarı çözümünü örnek olarak almak, fiber optik içsel güvenliğin avantajlarına dayanmaktadır, kolay dağıtım, ve her türlü hava koşuluna uygun kapsama alanı. Analiz ve konumlandırma için izleme bürosundaki titreşimleri toplayabilir ve izleyebilir, ve boru hattı denetimi için yeni bir araçtır. Bu çözüm, yüksek hassasiyetli otomatik denetim ve uyarı sağlayabilir 24/7 ışık algılama cihazları ve algılama algoritması motorları aracılığıyla. Boru hattı çevresinde harici inşaat meydana geldiğinde, Boru hattı boyunca yerleştirilen eşlik eden optik fiber, titreşim bilgilerini toplar ve bunu tesis istasyonuna veya vana odasına yerleştirilmiş optik algılama ekipmanına iletir. Olay tanımanın doğruluğu ulaşabilir 97%. Boru hattı fiber optik uyarı çözümü, süper güçlü bir kör nokta düzeltme algoritmasına sahip yenilikçi, geliştirilmiş bir modül içerir, Toplanan zayıf sinyallerin fazını düzeltip şekillendirebilen, Zayıf sinyallerin etkinliğini büyük ölçüde artırır. Sektör ortalamasıyla karşılaştırıldığında, etkili sinyal edinme oranını artırabilir 99.9%. Titreşim dalgalanması tanıma motoru, inşaat olaylarını birden çok boyutta analiz edebilir ve geri yükleyebilir. Her inşaat titreşimi oluşma noktası için, faz bilgisi elde edilebilir ve çok boyutlu özellikler (ses kaydı gibi, sıklık, uzay, zaman dizisi, süre, ve saire.) çıkarılabilir. Çok boyutlu derin evrişim tanıma örnekleri karşılaştırır, olay tanıma doğruluğunun arttırılması 97%, sektör ortalamasını aşan. Ve Çin'deki ilgili jeolojik araştırma üniversiteleriyle işbirliği içinde, Büyük miktarda jeolojik verinin içe aktarılması, yeni olay örneklerinin günlük olarak yinelenmesini sağlayabilir, sürekli evrim, algılama ve uyarı doğruluğunu sürekli iyileştirmek. Bu sırada, Fiber optik algılama ekipmanı, veri tabanındaki yeni inşaat davranışı verilerine ve farklı jeolojik ortam senaryolarına dayalı olarak yinelenebilir.

Uzun mesafeli kablo kanallarının dağıtılmış fiber optik titreşiminin izlenmesine yönelik önemli noktalar

Dağıtılmış fiber optik titreşim izleme teknolojisi, Rayleigh saçılımının temel prensibine dayanmaktadır., φ ile birleştirildi – OTDR (Türkçe) (faza duyarlı zaman alanı reflektometrisi) teknoloji ve sinyal analizi ve işleme algoritmaları, Fiber optik titreşim algılama izlemesini sağlamak için. Dağıtılmış fiber optik titreşim sensörleri, fiber optik sensörle ilgili teknolojilerde önemli bileşenler olarak, Işınımsal olmayan girişimin avantajlarına sahiptir, elektromanyetik girişime karşı iyi direnç, ve sıradan fiber optik sensörlerin sahip olduğu iyi kimyasal stabilite. Ayrıca fiber optik sensörlerin sahip olduğu tek boyutlu uzaysal sürekli dağılım özelliğine de sahiptirler.. Pratik uygulamalarda, uzun mesafeli boru hattı güvenliği için akıllı fiber optik uyarı sistemleri üzerine yapılan araştırmalar gibi, Boru hattı etrafındaki izinsiz giriş sinyalleri, OTDR adı verilen dağıtılmış bir fiber optik algılama sisteminden toplanır. (faza duyarlı optik zaman alanı reflektometrisi), Uzun kısa süreli hafıza, Tamamen bağlı derin sinir ağları, bir tanıma modeli oluşturmak ve geçen sinyallerin tanınmasını sağlamak için kullanılır. Eğitim ve kör testten sonra, Geçen olaylara yönelik oluşturulan tanıma modeli, gerçek uzun mesafeli fiber optik izleme ortamlarında iyi tanıma ve konumlandırma etkilerine sahiptir, Uyarı sisteminin yanlış alarm oranını etkili bir şekilde azaltır.

Uzun mesafeli kablo kanalları için dağıtılmış fiber optik kaçak alarm mekanizması

Uzun mesafe kablo kanallarının sızıntı takibinde dağıtık fiber optik izleme için çeşitli yöntem ve mekanizmalar bulunmaktadır.. DAS boru hattı sızıntı izleme sistemi, dört göstergeye dayalı olarak yüzlerce kilometrelik uzun mesafeli boru hatlarının çalışmasını gerçek zamanlı olarak eşzamanlı olarak izleyebilir.. Gelişmiş yazılımı ve olay verisi tanıma algoritması sayesinde, zemin ve inşaat titreşimleri gibi potansiyel tehditlerin tanımlanmasını da kapsayarak sızıntı olayı izlemenin doğruluğunu sağlayabilir. Dağıtılmış fiber optik akustik algılamayı benimser (DEMİR) teknolojisine sahiptir ve faza duyarlı optik zaman alanlı reflektometreyi temel alır (Φ – OTDR (Türkçe)) fiberde yayılan tutarlı darbeli ışık tarafından üretilen geriye doğru Rayleigh saçılma sinyalini tespit etmek için, Ve buna dayanarak, Sızıntı olaylarını tespit edin ve yeniden oluşturun. Esas olarak optik fiberden oluşur, optik sinyal yükseltici/demodülatör, yüksek tutarlılık darbe lazer kaynağı, ve veri işleme analizörü. Benzersiz 4 modlu sızıntı olayı izleme moduna sahiptir:
nükleer santral (Negatif Basınç Darbesi): Bu özellik, ana bozulma olayı sırasında hemen üretilir ve ölçülen nesne içinde her iki yönde hızla yayılır.; Sinyal ölçülen nesneye bağlanır ve sürekli bir harici optik fiber tarafından alınır.. Bu genellikle en hassas algılama modudur ve oldukça benzersiz bir sinyaldir..
Korku (Olay Gürültüsü): Boru hattı sızıntısı olayı meydana geldiğinde, Sızıntı portundaki sızan malzemenin akışı, karşılık gelen ve tespit edilebilir gürültü sinyalleri üretecektir. Gürültü sinyalleri genellikle yüksek frekanslı ses sinyalleridir ve boru hattında sızıntı anında üretilecektir.. Küçük rahatsızlık olayları yalnızca çok küçük akustik bileşenler üretir, bu nedenle fiber optik kabloların ölçülen boru hattına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmesi gerekir.
Çevresel gerginlik (ölçülen nesnenin deformasyonu): Yeraltı boru hattı sızıntısı olaylarında, gaz veya sıvı sızıntısı sıkışmaya neden olur, sızma, ve çevredeki ortamın doldurulması, bu da boru hattı sızıntı portu yakınındaki ortamın deformasyonuna yol açacaktır. DAS sistemi, çevresel gerilimi izleyerek sızıntı yerini doğru bir şekilde tespit edebilir. Büyük bozulmalar veya deformasyon olayları için, hemen bir alarm tetiklenecektir. Küçük bozukluklar veya deformasyonlar için, Olay etkisi fiber optik kabloya ulaşmadan alarm verilmeyecektir. Bu sürenin uzunluğu fiber optik kablonun ofsetine ve yönüne bağlıdır..
DTGS (Dağıtılmış Sıcaklık Değişimi Algılama): Boru hattı içerikleri genellikle dış ortamdan belirli bir sıcaklık farkına sahiptir.. Malzemeler sızdırıldığında (gazlar veya sıvılar) boru hattının dış ortamına kaçış, optik fiberdeki geriye doğru Rayleigh saçılan ışığın yüksek hassasiyeti nedeniyle, küçük sıcaklık değişiklikleri bile fazı üzerinde demodüle edilmiş bir etkiye sahip olabilir. Alarm bir bozulma olayı gerektiriyor (veya sıcaklık etkisi) fiber optik kabloya ulaşmak için, ve genellikle yalnızca bir süre sonra ortaya çıkar. Bu süre kablonun ofsetine bağlıdır, Ölçülen nesnenin durumu ve yönü. Ayrıca, Dağıtılmış fiber optik titreşim algılamayı kullanarak boru hattı sızıntısını izlemeye yönelik bir yöntem vardır. (DVS) çok boyutlu mekansal veri birleştirme algoritmasına dayanan sistem. Algılama optik kablosu boru hattının yan tarafına sabitlenmiştir, ve boru hattı sızıntı sinyali DVS sistemi tarafından alınır. Boru hattı sızıntı sinyalinin zaman penceresine ve uzaysal çözünürlüğe göre uzay-zamansal alanda ortalaması alınır., ve boru hattı sızıntısı izleme ve alarmını tamamlamak için uygun bir eşik ayarlanır. Deneyde, tek nokta sızıntısı ve çok nokta sızıntısı test edildi, ve tek nokta boru hattı sızıntı sinyalinin sinyal-gürültü oranı şu kadar arttı: 4.5 dB. En yüksek tek nokta boru hattı kaçağı alarm oranı şu kadar arttı: 19.53%, ve en yüksek çok noktalı boru hattı sızıntısı alarm oranı şu kadar arttı: 2.29%. Gerçek zamanlı izleme ve alarm 0.2 MPa boru hattı sızıntısı sağlandı.

Fiber optik sıcaklık sensörü, Akıllı izleme sistemi, Çin'de dağıtılmış fiber optik üreticisi