据科学时报报道,保护边境、管道、地下电缆和关键基础设施免遭意外损坏和恶意破坏往往由于距离远、规模大而面临很多困难。如今,英国工程技术人员开发出了一种地下电缆光纤感应系统,从而有效地解决了这一难题。 , s* S5 D# M8 E* g R- C该系统最长距离为40公里,既可以利用现有光导纤维,也可以另外铺设安装,能够同时发现多点干扰,精确度可以达到10米以内。- Q: W1 u. a! M8 ~7 a5 o+ m 工程人员指出,如果用在边境和周边安全防护领域,任何人的攀爬、切割或者挖掘行为都会触动感应器,引发警报。之后,系统会给干扰归类,提供干扰的位置,并启动其他辅助装置或感应器(如摄像头),以保证操作人员可以作出适当的反应。如果用在电缆和管道保护中,挖掘机接近或人孔盖被掀起等任何活动都会触发警报。; ?% n; v B8 y% e+ @% l" t ' x: h: T- p1 S6 L- h5 f 该系统对声音很敏感,也可以用来监听通过管道的流体,确定阻塞和渗漏的位置。& ]$ ~- @/ s* K* h ( Z9 ~3 F, i+ y( f W" a 每起管道事故都可能给运营商产生累计成本在100万到500万美元的损失,其中包括维修、产品损失和故障时间。如果出现环境污染或人员伤亡,成本可能还要显著增加。由英国 QinetiQ公司开发的这套OptaSense系统对管道运营商而言意义重大,实时的渗漏警报和位置报告可以为运营商节省数以百万美元的开支。 7 p2 N; }" J: g, t1 b# I ' U5 |% p& V, F% U& p$ L第三方破坏是管道发生严重故障的最常见原因,而这套新系统支持管线内检验,可以预防问题,甚至能提供管道状况的声学分析。 1 N' t" ~% r" F4 e9 {8 n& s+ a: n' V 该公司的发言人说:“这项技术不仅适用于在关键的水下基础设施中监测机械故障,也同样适用于周边安全,以发现闯入者。” : X# f6 l- ~* S# C" l" T+ I4 ?; q$ {" J( V; ~- Z1 [ J 这个系统结合了标准单模光纤和控制分析软件,能持续监测整个纤维,以发现、定位和归类同时发生的多个干扰。同时这个系统易于安装和操作,还可以通过耳机监测到高质量的声波特征。 , K g7 J c7 P* k0 |/ p" a$ W- ^2 v" H$ X- t( y& D 这项技术有可能在安装后不久就带来显著价值,而且由于潜在应用领域很广,所以可以改进资产从开采到运营的全寿命周期内的管理。 & u( }+ r( b% k9 h' [( N+ n, F- h4 e; [ e7 l 例如,将新系统应用到油气田的开发,从而使钻井作业能够通过使用光纤电缆来依靠声音发现、鉴别和定位所发生的事件。这是现有能力无法做到的,而且将改进设计和实施,提高恢复能力,降低成本。 7 v! j: V( E9 D: J3 N( L4 X6 r' o1 o& l" X
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