專(zhuān)家視角 | 利用光纖傳感技術(shù)加強(qiáng)管道監(jiān)測(cè)

  ICC訊 在不斷發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施管理環(huán)境中，確保管道的安全性和完整性至關(guān)重要。光纖傳感技術(shù)為實(shí)時(shí)監(jiān)控和早期探測(cè)潛在問(wèn)題提供了無(wú)與倫比的能力，已經(jīng)成長(zhǎng)為該領(lǐng)域的游戲規(guī)則變革者。這種技術(shù)非常實(shí)用，在許多情況下，采用光纖傳感監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為了一項(xiàng)“強(qiáng)制”措施應(yīng)用到新管道監(jiān)測(cè)體系，甚至經(jīng)過(guò)改造后還會(huì)應(yīng)用到現(xiàn)有管道。

  光纖傳感技術(shù)利用光纖的獨(dú)有特性來(lái)檢測(cè)光纖沿線(xiàn)的溫度、壓力和聲波振動(dòng)(聲音)變化，將光纖轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)距離分布式光纖傳感器。通過(guò)在管道附近埋設(shè)光纖電纜或?qū)⑵溥B接到管道上，運(yùn)營(yíng)商就能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)這些關(guān)鍵資產(chǎn)的結(jié)構(gòu)健康和運(yùn)行狀況。

  那么，在現(xiàn)實(shí)世界有哪些實(shí)際應(yīng)用和益處呢?

  早期泄漏檢測(cè)

  光纖傳感技術(shù)最顯著的優(yōu)勢(shì)之一是它能夠在早期進(jìn)行泄漏檢測(cè)?？赡軙?huì)使用分布式聲學(xué)傳感(DAS)技術(shù)或分布式溫度傳感(DTS)技術(shù)，或者二者兼用，具體取決于管道輸送的物料內(nèi)容。傳統(tǒng)方法通常依賴(lài)于定期檢查，這可能會(huì)錯(cuò)過(guò)輕微的泄漏，而這些可能隨著時(shí)間的推移逐步惡化。然而，光纖傳感可以進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)，即使是最微不足道的泄漏也能立即檢測(cè)出來(lái)。這種預(yù)警系統(tǒng)有助于防止環(huán)境破壞，降低成本高昂的維修風(fēng)險(xiǎn)。

  結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)

  由于環(huán)境因素、操作壓力和基礎(chǔ)設(shè)施老化，管道會(huì)承受各種緊繃和壓力。光纖傳感技術(shù)可以檢測(cè)壓力和振動(dòng)的變化，為管道的結(jié)構(gòu)健康提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)。在這種情況下，最有可能部署分布式應(yīng)變傳感(DSS)。收集的信息使運(yùn)營(yíng)商能夠識(shí)別潛在的薄弱點(diǎn)，并在故障發(fā)生前采取積極措施加固或修復(fù)管道。

  增強(qiáng)安全性

  除了監(jiān)測(cè)泄漏和結(jié)構(gòu)完整性以外，光纖傳感技術(shù)還可以增強(qiáng)管道的安全性。通過(guò)檢測(cè)未經(jīng)授權(quán)的活動(dòng)，如挖掘或夯壓等，在這種情況下，分布式聲學(xué)傳感(DAS)有助于防止破壞和盜竊。這種增添的安全層對(duì)于保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和確保資源的持續(xù)流動(dòng)至關(guān)重要。

  預(yù)測(cè)性維護(hù)

  光纖傳感還可以提供管道狀況的連續(xù)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)。并且這種數(shù)據(jù)使操作員能夠預(yù)測(cè)何時(shí)何地需要維護(hù)，從而防止意外故障并減少停機(jī)時(shí)間。通過(guò)在問(wèn)題升級(jí)之前加以解決，運(yùn)營(yíng)商可以節(jié)省與緊急維修和環(huán)境清理相關(guān)的大量成本。

  延長(zhǎng)管道壽命

  基于光纖傳感數(shù)據(jù)的定期監(jiān)測(cè)和維護(hù)可以顯著延長(zhǎng)管道的壽命。通過(guò)及早識(shí)別和解決潛在問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)商可以防止管道材料劣化，并確保其長(zhǎng)期完整性。這種積極主動(dòng)的方法不僅可以增強(qiáng)安全性，而且可以最大限度增加管道基礎(chǔ)設(shè)施的投資回報(bào)。

  企業(yè)聲譽(yù)

  上述這些要點(diǎn)也有助于保護(hù)管道業(yè)主/運(yùn)營(yíng)商的聲譽(yù)。任何人都不希望因?yàn)樾孤┗蚴鹿试斐森h(huán)境破壞，或損壞家園或重要的動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)，而讓自己的公司成為晚間新聞中鋪天蓋地的報(bào)道目標(biāo)。一旦這種情況發(fā)生，該公司的股價(jià)無(wú)疑都會(huì)暴跌，帶來(lái)重大財(cái)務(wù)問(wèn)題并使投資者望而卻步。

  未來(lái)發(fā)展

  那么，光纖傳感的發(fā)展方向是什么?這是一項(xiàng)不斷發(fā)展的技術(shù)，通過(guò)新的創(chuàng)新來(lái)增強(qiáng)能力。最近的進(jìn)步包括開(kāi)發(fā)分布式聲學(xué)傳感(DAS)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在檢測(cè)管道沿線(xiàn)的變化方面可以提供更高的靈敏度和準(zhǔn)確性。這種系統(tǒng)可以區(qū)分各種類(lèi)型的干擾，如車(chē)輛運(yùn)行、人工與機(jī)械挖掘以及泄漏，從而提供一套全方位的監(jiān)測(cè)解決方案。

  光纖傳感技術(shù)正在改變我們監(jiān)測(cè)和維護(hù)管道的方式。它能夠提供管道狀況的實(shí)時(shí)、連續(xù)數(shù)據(jù)，在安全、效率和成本效益方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們可以期待進(jìn)一步完善管道監(jiān)測(cè)和管理。

  通過(guò)采用這項(xiàng)技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以確保其管道的完整性和壽命，保護(hù)環(huán)境和投資。

作者：Douglas Clague

VIAVI光纖現(xiàn)場(chǎng)解決方案的解決方案營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理。

  Douglas Clague在測(cè)試、測(cè)量方面擁有20多年的經(jīng)驗(yàn)，主要側(cè)重于通過(guò)光纖和電纜技術(shù)，為電信行業(yè)提供支持。在加入VIAVI之前，Doug曾擔(dān)任制造工程師、解決方案工程師和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理。Doug加入了許多光纖和電纜技術(shù)趨勢(shì)相關(guān)的行業(yè)專(zhuān)家組。他就讀于倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)，獲得了電氣和電子工程榮譽(yù)學(xué)位。