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。 " a9 ^+ h; ], N, @5 w) \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。5 S! `" u% l+ F 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。 1 f0 h( q- T# u1 ^# f 3 ?& g2 h* h) C J5 c" f9 e8 u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。1 d9 K" }" }- y2 E( D/ N
+ w. |' x- \2 Z& c* S3 c/ L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 i! R5 ^4 H* O( n* S
2 q4 E$ y# N$ J% u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。 : o' P' V7 H' T9 q& X+ ^3 } ; K/ D7 [+ |. k6 R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。” ; D/ g' f4 k4 E8 o% A% @) W ! `: u* k( g$ h5 x W: c: p/ X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。$ c( w3 l- f: ]! y, }& W
6 f3 g8 {6 V3 |. |' ^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。 ' `, m) d- L4 l: U- }* G- A5 U 4 A+ G, t' y5 m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。 $ h7 S& h5 v% ?4 R9 ?% Z2 A( w5 g2 H8 Z* Q4 y
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