A ماژول یکپارچه DTS (ماژول یکپارچه سنجش دما توزیع شده)سیستمی است که برای اندازه گیری دما در طول کابل فیبر نوری یا سنسور مبتنی بر فیبر. استفاده می کندفناوری فیبر نوریبرای اندازه گیری دما در زمان واقعی ، با دقت بالا و مسافت های طولانی {1} ماژول های DTS معمولاً با یکپارچهسنسورهای فیبر نوریبرای نظارت بر دما در صنایع مختلف ، تهیهاندازه گیری دمای مداوم و توزیع شده. این ماژول ها برای آنها بسیار ارزشمند هستندحساسیت, دقتوتامکان پوشش مناطق بزرگ یا مکانهای دشوار دسترسی.
انواع ماژول های یکپارچه DTS
ماژول های یکپارچه DTS تک حالته
ساختار:کاربردهایفیبر تک حالته(SMF) برای فرآیند سنجش دما .
اصل کار:دما با تجزیه و تحلیلسیگنال پشتیاز فیبر به عنوان تابعی از تغییرات ناشی از دما درپشتی ریلیاز فیبر .
برنامه ها:به طور معمول درنظارت دما از مسافت طولانیبرنامه هایی مانندنظارت, کابل های برقوتامکانات زیرزمینی یا خارج از کشور.
ماژول های یکپارچه DTS چند حالته
ساختار:استفاده می کندفیبر چند حالته(MMF) ، که دارای قطر هسته بزرگتر از فیبر تک حالته است ، اجازه می دهد حالت های بیشتری از نور را پخش کنند .
اصل کار:شبیه به تک حالت ، سیستم تغییرات مربوط به دما در پشتی فیبر را اندازه گیری می کند ، اما هسته فیبر بزرگتر منجر به الگوهای پراکندگی مختلف می شود {{2}
برنامه ها:استفاده شده دردر فاصله کوتاهسنجش برنامه ها مانندسیستم های HVAC, تجهیزات صنعتی، یاآزمایشگاهجایی که مانیتورینگ دوربرد لازم نیست .
ماژول های یکپارچه DTS مستقل
ساختار:یک ماژول جمع و جور و مستقل که شامل تمام اجزای لازم (سنسور فیبر ، الکترونیک و کسب داده) برای سنجش دما .
اصل کار:ماژول از اجزای یکپارچه برای ارائه کامل استفاده می کندراه حل نظارت بر دمابدون نیاز به تجهیزات خارجی {{0}
برنامه ها:ایده آل برایسیستم های کوچک و متوسطجایی که یک راه حل نظارت بر خود لازم است ، مانند Iدیتاسیسترها, اتاقهای سرور، یاپست های قدرت.
سیستم های یکپارچه DTS مدولار
ساختار:متشکل از ماژول های به هم پیوسته چندگانه که با هم کار می کنند تا اندازه گیری دمای توزیع شده در مناطق بزرگ .
اصل کار:هر ماژول به یک شبکه فیبر متصل است و می تواند به طور مستقل بخش های مختلف فیبر را کنترل کند ،داده های دمای توزیع شدهدر سراسر نصب های بزرگ .
برنامه ها:استفاده شده درسیستم های نظارت بر دما در مقیاس بزرگ، مانند درخطوط لوله نفت و گاز, راه آهن, سد، یازیرساخت های شهری.
ماژول های یکپارچه DTS با دقت بالا
ساختار:ویژگی های بالاترحساسیتوتدقتبرای انجام کارهای نظارت بر دما بیشتر .
اصل کار:از تکنیک های پیشرفته پردازش سیگنال و فیبر نوری با کیفیت بالا برای اندازه گیری تغییرات دما با دقت بسیار بالا . استفاده می کند
برنامه ها:استفاده شده درآزمایشگاه های تحقیقاتی, امکانات هسته ای، یانظارت بر محیط زیستجایی که قرائت دمای دقیق بسیار مهم است .
ماژول های یکپارچه DTS بی سیم
ساختار:ترکیب کردنسنجش فیبر نوریباارتباط بی سیم، فعال کردن نظارت دما از راه دور بدون نیاز به اتصالات سیمی {{0}
اصل کار:سنسورهای فیبر داده های دما را جمع می کنند ، که سپس به صورت بی سیم به یک سیستم داده مرکزی برای نظارت و تجزیه و تحلیل {{0} منتقل می شوند
برنامه ها:ایده آل برای نظارتمناطق از راه دور یا سخت قابل دسترسیمانندمناطق کوهستانی, جنگل, اماکن ساختمانی، یاسیستم عامل های خارج از ساحل.
اصل کار ماژول های یکپارچه DTS
اصل اصلی کار aماژول یکپارچه DTSبر اساساصل سنجش دما توزیع شدهبا استفاده ازکابل های فیبر نوری. فیبر به عنوان یک سنسور دمای توزیع شده عمل می کند ، جایی که درجه حرارت در نقاط مختلف در امتداد فیبر با تجزیه و تحلیل سیگنال backscatter از فیبر. تعیین می شود
مکانیسم backscatter:
هنگامی که نور از طریق فیبر نوری حرکت می کند ، بخش کوچکی از نور در همه جهات پراکنده می شود . این نور پراکنده (به طور خاصپشتی ریلی) اطلاعات مربوط به شرایط موجود در فیبر {{0} را حمل می کند
مقدار و ماهیت پشتی تحت تأثیر قرار می گیرددرجه حرارت. به عنوان دمای فیبر تغییر می کند ، نور پراکنده به روشی قابل پیش بینی تغییر می کند .
اندازه گیری دما:
درماژول یکپارچه DTSارسال می کندنبض لیزربه فیبر نوری . همانطور که پالس در امتداد فیبر حرکت می کند ، توسط مواد فیبر پراکنده می شود {{1}
سیستم سپس اندازه گیری می کندزمان پروازاز سیگنال پراکنده وشدتاز backscatter . با مقایسه سیگنال backscatter با یک مرجع ، سیستم می تواند تعیین کنددرجه حرارتدر هر نقطه در امتداد فیبر {{0}
این فرآیند مداوم است و به سیستم امکان نظارت می دهددر زمان واقعیدرجه حرارت بیش ازمسافت های طولانی.
پردازش سیگنال و تجزیه و تحلیل داده ها:
سیگنال نوری پراکنده توسطالکترونیک DTS، که دما را بر اساس محاسبه می کندتغییر فرکانسدر سیگنال پشتی .
سپس داده های پردازش شده از طریق نمایش داده می شوند یا منتقل می شوندسیستم های نظارت از راه دوربرای تجزیه و تحلیل زمان واقعی. برخی از سیستم ها نیز ادغام می شوندتوابع زنگهنگامی که آستانه های دمای خاص بیش از .
وظایفماژول های یکپارچه DTS
نظارت بر دما در زمان واقعی:
ماژول های یکپارچه DTS به طور مداوم دما را در طول فیبر کنترل می کنند ، و داده های دمای در زمان واقعی را برای انواع برنامه ها فراهم می کند.} این امکان را فراهم می آوردتشخیص فوری تغییرات دماو می تواند تحریک کندهشدارهای خودکاراگر آستانه های خاصی از . فراتر رفته باشد
اندازه گیری دمای توزیع شده:
برخلاف سنسورهای سنتی نقطه ،ماژول های DTSاندازه گیری دمای توزیع شده را ارائه دهید ، و این امکان را فراهم می کندکل مناطقیاکشش های طولانیاز زیرساخت (E .} G {1} ، خطوط لوله ، کابل های برق ، تونل) بدون نیاز به سنسورهای فردی در هر نقطه .
سنجش مسافت طولانی:
سیستم های DTS می توانند دما را در مسافت های حداکثر اندازه بگیرند50 کیلومتر(یا بیشتر) بسته به ماژول ، نوع فیبر و تنظیم سیستم ، آنها را برای ایده آل می کندنظارت در مقیاس بزرگ.
دقت و حساسیت بالا:
ماژول های DTS ارائه می دهندحساسیت بالاو می تواند تغییرات دما را با وضوح بسیار خوب ، غالباً درعیاردامنه . این برای نظارت بر محیط های حساس یا زیرساخت های بحرانی مهم است .
نظارت چند نقطه ای:
از آنجا که کل فیبر برای سنجش دما استفاده می شود ، این سیستم ها ارائه می دهندداده ها از چندین نقطهدر امتداد فیبر ، یک پروفایل دمای دقیق و برطرف شده را فعال می کند .
ذخیره داده ها و تولید زنگ هشدار:
سیستم می تواند داده های دما را ذخیره کرده و روندها را با گذشت زمان تجزیه و تحلیل کند . اگر درجه حرارت بیش از A باشدپیش مجموعه، می تواند باعث ایجاد شودهشدارهایا اعلان ها را براینگهداری پیشگیرییا عمل اصلاحی .
برنامه های ماژول های یکپارچه DTS
صنعت نفت و گاز:
برنامه:ماژول های یکپارچه DTS به طور گسترده ای در آن استفاده می شوندنظارت, نظارت بر مخزنوتسنجش دمای پایین سوراخ.
مثال:برای تشخیص استفاده می شودنقاط داغدر امتداد خطوط لوله یا نظارت بر تغییر دما درمخازن نفتی، کمک به اطمینان از ایمنی و کارآیی عملیات .
تولید و توزیع برق:
برنامه:درنیروگاه, پستان هاوتکابل های برق، ماژول های DTS داده های دما را براینگهداری پیشگیریوتنظارت بر ایمنی.
مثال:برای نظارت بر دمایکابل های با ولتاژ بالایاترانسفورماتور، جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب {{0}
نظارت بر راه آهن:
برنامه:ماژول های DTS برای استفاده می شوندنظارت بر دمای پیگیریبرای اطمینان از یکپارچگی و ایمنیشبکه های ریلی.
مثال:استفاده شده درسیستم های ریلی با سرعت بالابرای تشخیص تغییرات دما غیر طبیعی در آهنگ ها و سایر مؤلفه ها ، به جلوگیری از تصادفات.
صنعت معدن:
برنامه:استفاده شده درمعادن زیرزمینیبرای نظارت بر دمای شفت های معدن ، تونل ها و تجهیزات {{0}
مثال:کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که درجه حرارت موجود در معدن از سطح ایمن تجاوز نمی کند ، و تجهیزات کارآمد کار می کنند .
صنعت ساخت و ساز:
برنامه:از ماژول های DTS برای نظارت استفاده می شودتغییرات دما در پخت بتنوتسازه های ساختمانی.
مثال:کمک می کند تا مصالح ساختمانی در دمای صحیح درمان شوند و بهبود می یابندصداقت ساختاری.
نظارت بر محیط زیست:
برنامه:DTS برای استفاده می شودنظارت بر آتش سوزی جنگل, زمین لغزش، یاذوب یخبندانبا قرار دادن فیبر نوری در محیط .
مثال:تغییرات در دما را تشخیص می دهد که ممکن است آتش سوزی قریب الوقوع یا فاجعه طبیعی را نشان دهد ، هشدارهای اولیه .
مراکز داده:
برنامه:استفاده شده دراتاقهای سروروتمراکز دادهبرای اطمینان از اینکه دما در محدوده بهینه باقی مانده استرایانه و تجهیزات شبکه.
مثال:تصویب کردنداده های دمای دقیقبرای جلوگیری از گرمای بیش از حد تجهیزات ، اطمینان حاصل شودعملکرد بهینهوتکارایی انرژی.
سیستم های HVAC:
برنامه:ماژول های DTS برای نظارت بر دما در سراسر استفاده می شودمجرای HVACیاسیستم خنک کننده.
مثال:تضمین می کندتوزیع یکنواخت دمادر ساختمانها یا امکانات بزرگ .
سیستم های تشخیص آتش سوزی:
برنامه:درساختمانهای بزرگ, انبارها، یاگیاهان صنعتی، از ماژول های DTS برای تشخیص علائم اولیه آتش سوزی با نظارت بر تغییرات دما در محیط استفاده می شود .
مثال:افزایش سریع دما می تواند منجر شودهشدارهای آتش نشانییا سیستم های آبپاش اتوماتیک .
مزایایماژول های یکپارچه DTS
نظارت مداوم:تصویب کردندر زمان واقعیو داده های دمای مداوم در مسافت های طولانی .
نیازی به سنسورهای فردی نیست:نیاز به بسیاری از سنسورهای دما جداگانه را از بین می برد ، پیچیدگی و هزینه های نصب را کاهش می دهد {{0}
حساسیت بالا:می تواند تشخیص دهدتغییر درجه حرارت کوچک، آن را مناسب برایبا دقت بالابرنامه های کاربردی .
سنجش مسافت طولانی:قادر به پوشاندن مسافت های وسیع ، تا50 کیلومتریا بیشتر ، با دقت بالا .
غیر تهاجمی و ایمن:کابل های فیبر نوری غیرقانونی هستند و آنها را برای محیط هایی که از سیستم های الکتریکی با خیال راحت استفاده نمی شود . مناسب می کند
چالش
هزینه:سیستم های DTS به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی و کابل های فیبر نوری . می توانند گران باشند
نصب پیچیده:تنظیم یک شبکه فیبر نوری برای سیستم های DTS نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد ، که ممکن است زمان نصب و هزینه را افزایش دهد {{1}
حساسیت محیطی:در بعضی از محیط ها ، کابلهای فیبر نوری می توانند تحت تأثیر قرار گیرندعوامل خارجیمانندارتعاش، که ممکن است به اقدامات محافظتی اضافی . نیاز داشته باشد