Контроль целостности трубопроводов и других промышленных или строительных объектов системой СВМ-1

Главная » Контроль целостности трубопроводов и других промышленных или строительных объектов системой СВМ-1

В современном мире нередко возникают задачи контроля целостности разнообразных объектов – это и различные трубопроводы, и длинные пролеты уникальных мостов, и рельсы железных дорог, линий электропередач и т.д. От целостности любого из этих объектов серьезно зависит как безопасность функционирования самого такого объекта, так и безопасность людей, работающих или проживающих поблизости. Нередки примеры того, как протечки газопроводов приводили к серьезным авариям, а ряде случаев – и к катастрофам с человеческими жертвами. Нарушение целостности железнодорожного полотна также может привести к очень серьезным последствиям.

Одним из методов контроля целостности объекта большой протяженности (до 25 км.) является метод когерентной рефлектометрии. При этом в качестве сенсора целостности объекта используется протяженный волоконно-оптический кабель.

Основные преимущества применения когерентной рефлектометрии для контроля целостности промышленных и строительных объектов

Области применения метода когерентной рефлектометрии контроля целостности промышленных и строительных объектов

Принцип работы метода когерентной рефлектометрии

Любое оптическое волокно имеет так называемые внутренние микродефекты, распределенные случайным образом по всей длине любого волоконно-оптического кабеля. Таким микродефектам можно отнести и местные микронеоднородности плотности или прозрачности волокна, и микротрещины. Все эти микродефекты настолько малы и незначительны, что практически не влияют на способность волоконно-оптического кабеля пропускать сигнал в обычных системах связи. Но при прохождении через волокно излучения от специального лазера когерентного рефлектометра часть сигнала отражается от каждого такого микродефекта и возвращается по волокну обратно. Поскольку скорость прохождения оптического излучения в волокне хоть и огромна, но все же конечна, то по разнице времени между излученным сигналом и времени возвращения его отраженной части от микродефекта в волокне (хотя эта разница времени и очень мала) можно определить (рассчитать) на каком расстоянии от конца волокна находится конкретный микродефект. Другими словами, на входе приемника когерентного рефлектометра имеется множество отдельных отраженных от каждого из микродефектов небольших порций отправленного в волокно излучения. Существуют алгоритмы (достаточно сложные и ресурсоемкие), которые тем не менее способны проанализировать это множество отраженных сигналов и по ним построить рефлектограмму волокна на протяжении до 25 км.

Использование когерентной рефлектометрии для контроля целостности какого-либо объекта возможно потому, что расположение описанных выше микродефектов внутри оптического волокна изменяется под воздействием различных внешних факторов, таких, как температура всего волокна или отдельных его участков, его растяжение или сжатие, изгиб, виброперемещения и т.д. Проанализировав изменение пространственного расположения микродефектов в волокне, можно восстановить характер и параметры внешнего воздействия, которое эти изменения вызвало – причем когерентный рефлектометр способен обнаружить и проанализировать подобные изменения даже на очень небольшом отдельном участке достаточно протяженного волокна. При этом конечно волоконно-оптический сенсор должен быть установлен по всей протяженности контролируемого объекта и качествено на нем закреплен.

Применение волоконно-оптической системы СВМ-1 для контроля целостности промышленных и строительных объектов

Волоконно-оптическая система СВМ-1 имеет в своем составе когерентный рефлектометр, поэтому она может быть использована для контроля целостности протяженных объектов и анализа состояния таких объектов.

В когерентном рефлектометре, построенном по классическому принципу, основной проблемой является поляризационное затухание оптического излучения в волокне, из-за которого на большой протяженности (от1 км и выше) наблюдается во-первых, снижение чувствительности, во-вторых, случайные локальные зоны нечувствительности (протяженность которых порой может составлять десятки метров) и стохастические временные задержки отраженных сигналов (вызывающие ложные срабатывания или искажения). Способы и приемы, помогающие устранить эти проблемы, существуют, но они достаточно сложны и дорогостоящи.

Волоконно-оптической системе контроля целостности и состояния протяженных объектов СВМ-1 проблемы поляризационного затухания были устранены несколько другим путем – за счет многочастотного опроса волоконно-оптического сенсора, использования ЧИРП-эффекта и уникальных программных алгоритмов анализа принятого сигнала собственной разработки.

Преимущества волоконно-оптической системы контроля целостности промышленных и строительных объектов СВМ-1

Структурная схема волоконно-оптической системы контроля целостности промышленных и строительных объектов СВМ-1

Структурная схема волоконно-оптической системы контроля целостности промышленных и строительных объектов СВМ-1

Для получения подробной технической документации о волоконно оптической системе контроля целостности объектов СВМ-1 или ее заказа пришлите соответствующий запрос на электронную почту box@optolex.ru либо позвоните по тел. +7 (495) 188-3872