以我们上海广拓安防公司来说,我们的振动光纤周界报警系统应用场景十分广泛,包括以下不同种类的场景。
不适合带电的环境:油库、化工厂、燃气站、学校;
隐蔽:政府单位、军事设施、博物馆;
长距离:国家大型水利水电工程、边境线、石油管道、燃气管道、高铁、地铁;
抗电磁干扰:机场、空管局、电视台、雷达站;
耐腐蚀:核电站、化工厂、海边;
周界安全监控系统
军事基地、核电站、边境线等重要设施通常都地处环境恶劣的地域,气候条件复杂,同时这些设施的周界安全等级比较高,而这些地方的基础设施也比较差,甚至没有野外供电的条件,这对周界安防系统提出了更高的要求。光纤周界安全监控系统有一款室外无源监控系统,可以将监控主机架设在监控室,通过引导光缆将传感光缆受到的震动信息传递到监控中心,所有室外设备均为无源器件,无需野外供电,可以提供有效的周界安全监控。
管道安全监控系统
管道安全监控是一项艰巨而复杂的任务,管线因施工不当被破坏,造成重大污染和经济损失。常规的检测方法是派人员沿管线巡查,也有采用一些传统的监测手段,但实践证明效果有限。光纤管道安全监控系统可以有效地解决上述问题,将传感光缆沿管线埋设,通过光纤感受管线周围的震动,并将此信息传输给监控主机进行分析、判断,排除一般性干扰,最终产生报警,告知值班人员管线出现事故的区域。该系统特别适用于化工厂和大型油库中的石油管线安全监控,以及大型社区市政设施中的天然气管线、电力管线和饮水管线等的安全监控。
骨干光缆安全监控系统
骨干光缆是现代通信的基础和重要通道,光缆运营安全和信息内容安全关系着国民经济和国家安全,因此骨干光缆的安全监测就显的十分重要。传感的光时域反射仪(OTDR)虽然可以对光纤进行检测,但它也有局限性,存在盲区,不能进行实时监测,特别是通过高科技手段不用折断光纤就可以神不知鬼不觉地盗窃光纤中传输的信息,而传统的监测手段是无法发现的。光纤骨干光缆安全监控系统通过接入光缆竖井中的光纤,对整个光缆进行监控。当有不法分子企图盗窃光缆内部的信息而触碰光缆时,系统立即产生报警,可以有效地保证骨干光缆的信息安全。该系统特别适用于政府大楼、军事机关、银行,以及机要和通信部门对骨干光缆安全进行监控。
周界安防监控系统工作原理是基于多模光纤模式干涉探测技术,其基本检测原理如下:
光在多模光纤中产生一个随机强度的光谱,形成光斑。如果光纤没有受到外界扰动,则该光谱相对是不变的。当光纤受到外界扰动时,如:移动、振动或受到压力时,这些光谱发生相应的改变,光纤检测器可以检测到光谱发生了变化,并可确定外界发生了什么事件。
各种场合和领域的周界安防产品,既有防区式光纤传感器,也有分布式定位光纤传感器,形成适合于短、中、长三种周界系列监控系统。与其它类型的安防产品配合使用,如:红外探测器、激光扫描器、红外幂帘等,采取由外到内的多层防护手段,可以为用户提供全面安全、可靠的安全防护体系。
光纤传感器在石油行业中的应用
在油田的开发过程中,人们需要知道在产液或注水过程中有关井内流体的持性与状态的详细资料,这就要用到石油测井,其可靠性和准确性是至关重要的。光纤传感器可以克服在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作。可以高精度地测量井筒和井场环境参数,同时,光纤传感器具有分布式测量能力,可以测量被测量的空间分布,给出剖面信息。而且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占据空间极小。
以下分别对油田作业中,光纤传感器能实现的检测任务做介绍:
1、储层参数监测
1)压力监测
由于开发方案的需要,对油藏压力的管理需要特别谨慎,这样做的目的是减少因在低于泡点压力的状态下开采所造成的原油损失,减少在注气过程中因油藏超压将原油挤入含水层所造成的原油损失。
传统的井下压力监测采用的传感器主要有应变压力计和石英晶体压力计,应变式压力计受温度影响和滞后影响,而石英压力计会受到温度和压力急剧变化的影响。在压力监测时,这些传感器还涉及安装困难、长期稳定性差等问题。
井下光纤传感器没有井下电子线路、易于安装、体积小、抗干扰能力强等优点,而这些正是井下监测所必需的。用布拉格光纤光栅传感器实行井下监测,对温度不敏感,最高工作温度为300℃,最高测量压力82MPa,在最高测量压力下,对温度的灵敏度极小,可以适用于井下的压力监测。
2)温度监测
分布式光纤温度传感器具有通过沿整个完井长度连续性采集温度资料来提供一条监测生产和油层的新途径的潜力。因为井的温度剖面的变化可以与其它地面采集的资料(流量、含水、井口压力等)以及裸眼测井曲线对比,从而为操作者提供有关出现在井下的变化的定性和定量信息。
传统的测温工具只能在任何给定时间内测量某个点的温度,要测试全范围的温度,点式传感器只能在井中来回移动才能实现,不可避免地对井内环境平衡造成影响。
光纤分布式温度传感器的优势在于光纤无须在检测区域内来回移动,能保证井内的温度平衡状态不受影响。而且由于光纤被置于毛细钢管内,因此凡毛细钢管能通达的地方都可进行光纤分布式温度传感器测试。
最广泛地应用于井下监测应用的光纤传感器之一就是拉曼反向散射分布式温度探测器,这种方法已经在测量井筒温度剖面(特别是在蒸汽驱井)中,得到了广泛的应用。
目前的光纤温度、压力传感器的最主要的缺点之一就是温度压力交叉敏感特性,如何消除或者利用这种交叉敏感特性是研究的热点。
3)多相流监测
为了做好油藏监控和油田管理,最关键的环节是获得生产井和注水井稳定可信的总流量剖面和各相流体的持率。然而,大多数油井分层开采,每层含水量不同,而且有时流速较大,给利用常规生产测井设备测量和分析油井的生产状况带来了巨大的困难。
光纤测量多相流有两种方法,第一种是持气率光纤传感仪,该仪器能直接测量多相流中持气率。其四个光纤探头均匀地分布在井筒的横剖面中,其空间取向方位可用一个集成化的相对方位传感器准确测量,在气液混合物中,通过探头反射的光信号来确定持气率和泡沫数量(这二者与气体流量相关联)。
此外,利用每个探头的测量值来建立一种井中气体流动的图像,可以更好地了解多相流流型以及解释在倾斜条件下这些流型固有的相分离。它提供的资料能直接测定和量化多相混合物中气体和液体,能准确诊断井眼问题,并有助于生产调整。仪器通过了三口井的现场测试。