С помощью оптического волокна можно осуществлять распределенный контроль различных событий (температуры, вибрации и деформации).
Под распределенным мониторингом мы понимаем использование пассивного волоконно-оптического кабеля, являющегося чувствительным элементом по всей своей длине.
Обозначенную задачу можно разрешить с применением двух технологий распределенного мониторинга:
I. Котроль протечек
Для решения задачи контроля протечек можно использовать волоконно-оптическую систему термомониторинга распределенного типа на основе Рамановского рассеяния в оптичесокм волокне.
Роль чувствительного элемента такой системы будет выполнять волоконно-оптический кабель.
Предварительно, мы можем предположить, что волоконно-оптический кабель должен быть извилисто проложен (“зигзагообразно или змейкой”) в определенной плоскости от отметки подошвы плотины до гребня (или максимальной отметки верхнего бьефа) по всей длине плотины. Змееобразная или иная подобная прокладка позволяет снизить вероятность пропуска утечек путем увеличения плотности своеобразной чувствительной «диафрагмы».
Волоконно-оптический кабель, в вашем случае, должен быть комбинирован медной жилой для осуществления нагрева.
Подогрев кабеля решает две задачи:
– Дает ясность в обнаружении аварийной утечки в определенных климатических условиях, когда температура воды бассейна близка к температуре засыпки, в которой захоронен кабель.
– Исключает ложные показания, вызываемые незначительной (неаварийной) фильтрацией воды из бассейна или дождевыми осадками.
Подобные системы утечек широко применяются в мире. Ниже мы приведем в пример несколько решений различных компаний, владеющих технологиями контроля утечек:
1. Комплесная система контроля утечек нефтяных резервуаров (Компании ApSensing, Sensornet)
Краткие сведения: Мониторинг большого числа промышленных резервуаров, сооружний топливноперекачивающих предприятий на предмет утечки сырья. Применяются различные схемы прокладки и захоронения оптического кабеля в зонах с наиболее высоким шансом образования утечки.
2. Система мониторинга нефтепровдов (Компании Omnisens, Yokogawa, Инвресия-Сенсор)
Краткие сведения: Контроль утечек нефтепродукотов по разности температур с помощью волоконно-оптического кабеля, проложенный в непосредственной близости и параллельно нефтепроводу на всем его протяжении.
3. Система контроля протечек днища бассейна суточного регулирования Зарамагской ГЭС-1 (Компания Инверсия-Сенсор)
Краткие сведения: 8 км комбинированный оптический кабель марки «в грунт» (с греющей жилой), проложенный змейкой с густотой 2 метра в засыпном основании дна бассейна (система на этапе возведения).
II. Контроль деформации
Предварительно, для наблюдения за деформациями или перемещениями можно использовать тот же кабель, что используется и для контроля утечек. Размещение кабеля необходимо изначально согласовать с точки зрения охвата всех интересующих зон. Логика работы такой системы схожа с термомониторингом, разница только физическом принципе измерения деформации, в основе которого явление рассеяния Бриллюэна в волокне.
Подобные системы также широко применяются мировыми производителями в различных отраслях. Примеры:
1. Мониторинг деформации нефтепроводов (Компания Omnisens)
Краткие сведения: мониторинг осуществляется путем параллельной прокладки оптического кабеля в непосредсетвенном контакте с трубопроводом.
2. Мониторинг деформации насыпных конструкций железных дорог (Компания OZ Optics)
Краткие сведения: Деформационный мониторинг песчаных железнодорожных насыпей посредством захоронения в них волоконно-оптического кабеля.
3. Мониторинг деформации современного грозотроса с интегрированным оптическим модулем (Компании VIAVI, Инкаб, Инверсия-Сенсор)
Краткие сведения: Деформационный мониторинг кабеля-грозотроса ЛЭП осуществлялся постредством подключения к интегрированному в него (для нужд связи / телекоммуникации) оптическому волокну.
