Monitoring infrastruktury krytycznej FISO SensorNET DTS & DAS & DTSS

Różnica DTS - DAS - DTSS (Sensornet)

Wyjaśnienie najważniejszego pojęcia związanego z rozproszonymi pomiarami światłowodowymi: DTS (Distributed Temperature Sensing) i DAS (Distributed Acoustic Sensing) oraz DTSS

Zamiast punktowych sensorów, uzyskuje się ciągły profil wielkości fizycznej wzdłuż całej trasy kabla.

DTS – rozproszone pomiary temperatury (efekt Ramana)

DTS mierzy temperaturę wzdłuż włókna, analizując rozproszenie Ramana impulsów świetlnych wysyłanych przez jednostkę pomiarową.

• Co mierzy: temperaturę
• Zasada: analiza składowych Stokesa i anty-Stokesa
• Typowe parametry: wysoka czułość temperaturowa, rozdzielczość przestrzenna rzędu metrów, zasięgi do wielu kilometrów
• Przykłady zastosowań: wykrywanie wycieków, monitoring kabli energetycznych, rurociągów, zapór i zbiorników LNG

DAS – rozproszone pomiary akustyczne (efekt Rayleigh)

DAS wykrywa drgania i dźwięk wzdłuż włókna, wykorzystując interferencyjne właściwości rozproszenia Rayleigha.

• Co mierzy: drgania i fale akustyczne
• Zasada: analiza zmian fazy i amplitudy sygnału odbitego
• Typowe parametry: wysoka czułość na mikrowibracje, rozdzielczość przestrzenna rzędu kilku metrów, duże zasięgi
• Przykłady zastosowań: monitoring rurociągów, wykrywanie ingerencji, sejsmologia, bezpieczeństwo infrastruktury

DTS vs DAS – najważniejsze różnice

• Mierzona wielkość: DTS – temperatura; DAS – drgania/dźwięk
• Efekt optyczny: DTS – Raman; DAS – Rayleigh
• Rozdzielczość przestrzenna: DTS zwykle gęstsza (ok. 0,5–2 m); DAS częściej 5–10 m
• Przykłady użycia: DTS do anomalii termicznych; DAS do zjawisk dynamicznych naprężeniowych

Co robi system DTSS (efekt Brillouin)

• Realizuje ciągły, rozproszony pomiar parametrów światłowodu (np. temperatura, odkształcenie, drgania) wzdłuż całej jego długości.
• Tworzy profil przestrzenny monitorowanej infrastruktury (np. rurociąg, linia kablowa, obiekt liniowy) z rozdzielczością do pojedynczych odcinków.
• Wykrywa anomalie termiczne & mechaniczne, które mogą wskazywać na awarie termiczne, uszkodzenia mechaniczne lub stany przedawaryjne.
• Określa z dużą dokładnością miejsce wystąpienia zdarzenia wzdłuż trasy światłowodu (lokalizacja w metrach).
• Generuje alarmy progowe oraz komunikaty ostrzegawcze dla dyspozytorów i służb utrzymania ruchu.
• Rejestruje i archiwizuje dane pomiarowe, umożliwiając analizę trendów oraz ocenę długoterminowego stanu infrastruktury.
• Udostępnia wyniki pomiarów w formie mapy liniowej, wykresów i raportów w interfejsie użytkownika.
• Integruje się z systemami nadrzędnymi (np. SCADA, DCS, systemy bezpieczeństwa) za pomocą standardowych protokołów komunikacyjnych.
• Umożliwia zdalną diagnostykę i konfigurację parametrów pracy systemu poprzez sieć przemysłową lub sieć korporacyjną.

Tryby pomiaru 

• Jednokierunkowy: pomiar z jednego końca – pełny zasięg kabla
• Pętlowy (dwukierunkowy): pomiar z obu końców – zwykle lepsza jakość danych kosztem efektywnego zasięgu

Włókno MM vs SM

W DTS stosuje się włókna wielomodowe lub jednomodowe, zależnie od wymagań projektu. Rozwiązania jednomodowe są powszechne z uwagi na kompatybilność telekomunikacyjną. W systemach rozproszonych odkształceń częściej używa się włókien jednomodowych.

Instalacja i integracja

• Dobór kabla pomiarowego do środowiska (np. wysokie temperatury, strefy zagrożone wybuchem)
• Integracja z systemami nadrzędnymi (DCS/SCADA) i oprogramowaniem analitycznym
• W środowiskach z wodorem – stosowanie barier dyfuzyjnych i odpowiednich powłok

Połączenie DTS + DAS + DTSS

Zastosowanie obu technologii na tym samym włóknie lub równoległych włóknach pozwala jednocześnie wykrywać anomalie termiczne i naprężenia, zwiększając pewność diagnozy i szybkość reakcji.

Sensornet – zestawienie dostępnych produktów DTS i potencjalnych sektorów zastosowania

Produkt	Zdjęcie	Zasięg	Typ włókna	Rozdzielczość próbkowania	Liczba kanałów	Zasilanie	Pobór mocy	Zakres temp. pracy	ATEX	Konfiguracja / łączność
Sentinel DTS		12–45 km	MM lub SM	0,5–1 m	1 (rozszerzalny MUX 4–16)	100–240 VAC	ok. 120 W	5°C–40°C	ATEX M(1) – model AX; ATEX II(3)G – model XR	Rack 19″; zwykle z serwerem i integracją z DCS
Halo DTS		5 km	MM	2 m	4 (rozszerzalny MUX 4–16)	100–240 VAC	ok. 50 W	5°C–40°C	ATEX II(3)G – model XR	Rack 19″; zwykle z serwerem i integracją z DCS
Oryx+ DTS		5–30 km	MM	0,5–1 m	4	12–24 VDC	ok. 30–35 W	−5°C–60°C (model 5 km: −40°C–65°C)	— (brak informacji na stronie o ATEX dla Oryx+)	Wersja ruggedised z wbudowanym PC Windows; idealna dla lokalizacji zdalnych

Rynki i przykładowe zastosowania

Kompleksowe rozwiązania Sensornet – projekt, instalacja i ochrona światłowodów pomiarowych

Oferujemy kompletne rozwiązania inżynieryjne, obejmujące cały proces wdrożenia systemu pomiarowego. Obejmuje to projekt i dostawę kabla światłowodowego wraz z jego instalacją, dobór urządzeń pomiarowych oraz konfigurację oprogramowania do monitoringu i raportowania.

Dysponujemy doświadczonym personelem i specjalistycznym sprzętem, umożliwiającym instalacje światłowodowe w różnych sektorach przemysłu. Firma realizowała projekty m.in. wewnątrz odwiertów naftowych, wzdłuż rurociągów oraz w zaporach i konstrukcjach hydrotechnicznych.

Doświadczenie i pełna obsługa projektu

Każda instalacja światłowodowa wymaga specjalistycznej wiedzy, indywidualnego projektu kabla oraz dopasowanego sprzętu. Sensornet zdobywał tę wiedzę przez wiele lat i – współpracując z wyspecjalizowanymi partnerami instalacyjnymi – jesteśmy w stanie realizować nawet najbardziej wymagające projekty.

Nasz zespół  zarządza projektem od etapu projektowania aż po jego przekazanie do użytkowania. Firma działa zgodnie z najwyższymi standardami jakości, posiada certyfikat ISO 9001 i spełnia wszystkie wymogi Health & Safety Executive, zapewniając pełne bezpieczeństwo i niezawodność rozwiązań.