FAQ RaySense-Glasfasersensorkabel
Was ist Distributed Acoustic Sensing (DAS)?
Verteilte akustische Sensorik (DAS) ist eine bahnbrechende Technologie, die herkömmliche Glasfasern in eine umfangreiche Palette hochempfindlicher akustischer Sensoren verwandelt. Durch die Nutzung vorhandener Glasfaserkabel liefert DAS kontinuierliche akustische Daten in Echtzeit über große Entfernungen und bietet dabei unübertroffene Präzision und Zuverlässigkeit. Dieser Artikel befasst sich mit der komplexen Funktionsweise von DAS, seinen vielfältigen Anwendungen und seinen zahlreichen Vorteilen und zeigt, warum es an der Spitze der modernen Sensortechnologien steht.
So funktioniert Distributed Acoustic Sensing (DAS)
- Nutzung von Glasfaser: Das Herzstück der DAS-Technologie sind standardmäßige Telekommunikations-Glasfasern, die bereits weit verbreitet sind und sich in verschiedenen Umgebungen leicht installieren lassen. Diese Fasern werden normalerweise zur Datenübertragung verwendet, können aber ohne Änderungen auch für die akustische Sensorik umfunktioniert werden.
- Laserpuls-Technologie: Ein von einer DAS-Abfrageeinheit erzeugter Laserimpuls wird durch die Glasfaser übertragen. Während sich der Impuls entlang der Faser ausbreitet, interagiert er mit den winzigen Unvollkommenheiten und Abweichungen in der Glasstruktur der Faser.
- Backscatter-Phänomen: Diese Wechselwirkungen führen dazu, dass ein kleiner Teil des Lichts in einem als Rayleigh-Streuung bekannten Prozess zurück zur Abfrageeinheit gestreut wird. Das Muster dieses zurückgestreuten Lichts enthält wichtige Informationen über die Vibrationen und akustischen Signale entlang der Faser.
- Erweiterte Signalverarbeitung: Die DAS-Abfrageeinheit analysiert das zurückgestreute Licht, um durch akustische Schwingungen verursachte Änderungen zu erkennen. Durch die genaue Messung der Zeit, die das zurückgestreute Licht benötigt, um zurückzukehren, kann das System den Ort und die Art dieser Änderungen entlang der Faser genau bestimmen.
- Akustische Datengenerierung: Die Variationen im zurückgestreuten Licht entsprechen den akustischen Signalen, die mit der Faser interagieren. Fortschrittliche Algorithmen verarbeiten diese Daten, um detaillierte Informationen über die akustische Umgebung zu erzeugen, die die Erkennung bestimmter Ereignisse und Bedingungen ermöglichen.
Anwendungen der verteilten akustischen Sensorik (DAS)
- Seismische Überwachung: Die DAS-Technologie ist in der Öl- und Gasindustrie für die Durchführung seismischer Untersuchungen von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht die Erkennung und Kartierung unterirdischer Ressourcen und sorgt für eine kontinuierliche Überwachung der Integrität von Bohrlöchern und Pipelines. Diese Fähigkeit ist entscheidend, um Lecks und andere potenzielle Gefahren zu verhindern.
- Infrastrukturüberwachung: DAS wird häufig verwendet, um den Zustand kritischer Infrastrukturen wie Pipelines, Eisenbahnen und Brücken zu überwachen. Durch die Erkennung von Vibrationen und Bewegungen kann DAS potenzielle Probleme wie Lecks, strukturelle Schwächen und nicht autorisierte Aktivitäten identifizieren und so rechtzeitige Wartungs- und Eingriffsmaßnahmen ermöglichen.
- Sicherheit und Überwachung: DAS bietet eine effektive Lösung für die Perimetersicherheit in sensiblen Bereichen, darunter Grenzen, Militäranlagen und kritische Einrichtungen. Die Technologie kann Eindringlinge erkennen und lokalisieren, indem sie Schritte, Fahrzeugbewegungen und andere Störungen erfasst und so eine robuste Sicherheitsebene bietet.
- Umweltüberwachung: DAS spielt eine wichtige Rolle in Umweltstudien, indem es Naturphänomene wie Erdbeben, Erdrutsche und unterirdische Aktivitäten in Echtzeit überwacht. Diese Echtzeitdaten sind für Frühwarnsysteme und Katastrophenreaktionsstrategien von unschätzbarem Wert.
- Verkehrsüberwachung: DAS-Systeme werden entlang von Straßen eingesetzt, um den Verkehrsfluss, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die vorbeifahrenden Fahrzeugtypen anhand ihrer akustischen Signaturen zu überwachen. Diese Anwendung hilft bei der Verkehrssteuerung, der Staureduzierung und der Planung der Verkehrsinfrastruktur.
Anwendungen der verteilten akustischen Sensorik (DAS)
- Seismische Überwachung: Die DAS-Technologie ist in der Öl- und Gasindustrie für die Durchführung seismischer Untersuchungen von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht die Erkennung und Kartierung unterirdischer Ressourcen und sorgt für eine kontinuierliche Überwachung der Integrität von Bohrlöchern und Pipelines. Diese Fähigkeit ist entscheidend, um Lecks und andere potenzielle Gefahren zu verhindern.
- Infrastrukturüberwachung: DAS wird häufig verwendet, um den Zustand kritischer Infrastrukturen wie Pipelines, Eisenbahnen und Brücken zu überwachen. Durch die Erkennung von Vibrationen und Bewegungen kann DAS potenzielle Probleme wie Lecks, strukturelle Schwächen und nicht autorisierte Aktivitäten identifizieren und so rechtzeitige Wartungs- und Eingriffsmaßnahmen ermöglichen.
- Sicherheit und Überwachung: DAS bietet eine effektive Lösung für die Perimetersicherheit in sensiblen Bereichen, darunter Grenzen, Militäranlagen und kritische Einrichtungen. Die Technologie kann Eindringlinge erkennen und lokalisieren, indem sie Schritte, Fahrzeugbewegungen und andere Störungen erfasst und so eine robuste Sicherheitsebene bietet.
- Umweltüberwachung: DAS spielt eine wichtige Rolle in Umweltstudien, indem es Naturphänomene wie Erdbeben, Erdrutsche und unterirdische Aktivitäten in Echtzeit überwacht. Diese Echtzeitdaten sind für Frühwarnsysteme und Katastrophenreaktionsstrategien von unschätzbarem Wert.
- Verkehrsüberwachung: DAS-Systeme werden entlang von Straßen eingesetzt, um den Verkehrsfluss, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die vorbeifahrenden Fahrzeugtypen anhand ihrer akustischen Signaturen zu überwachen. Diese Anwendung hilft bei der Verkehrssteuerung, der Staureduzierung und der Planung der Verkehrsinfrastruktur.
Welche Teile enthält ein Glasfasersystem?
Das RaySense-Glasfasersicherheitssystem umfasst normalerweise Sensorkabel in der Länge der Wahl, End Line Unit und Laser Unit / Server (APU). Anderes Zubehör ist optional und muss separat hinzugefügt werden.
Wie lange von einem Zaun oder Boden kann das RaySense-System überwachen?
Die maximale Länge beträgt 100 km/62 Meilen, aber die RaySense-Produktfamilie wird in 1 oder 2 Kanälen verkauft und jeder Kanal kann 5 km/3,1 Meilen bis 100 km/62 Meilen überwachen.
Um einen längeren Perimeter abzudecken, können mehrere Systeme (APUs) kombiniert werden, um die gesamte Perimeterlinie abzudecken.
Was passiert, wenn das Sensorkabel durchgeschnitten oder gebrochen wird?
Wenn das Glasfasersensorkabel durchtrennt wird, wird an der genauen Stelle des Schnitts oder Fehlers ein Alarm ausgelöst. Das RaySense DAS-System würde auch bis zur Schnittstelle erkennen. Bei Installation in einer redundanten, schnittfesten 2-Kanal-Konfiguration kommt es bei einem einzigen Schnitt nicht zu Signal- oder Erkennungsverlusten.
Wie genau ist die RaySense-Erkennung?
Die Erkennungsleistung und Erkennungsgenauigkeit beträgt bei Standard-Maschendrahtzäunen ±3 m (10 Fuß). Zwei Störungen müssen mindestens 20 Meter (65 Fuß) voneinander entfernt sein, um separat gemeldet zu werden, da sich Vibrationen am Zaun seitwärts ausbreiten und einen größeren Bereich des Kabels beeinträchtigen können.
Kann die Empfindlichkeit des Sensors eingestellt werden?
Sicher! Die künstliche Intelligenz (KI) von RaySense übernimmt die meiste Arbeit! Falls jedoch eine Feinabstimmung erforderlich ist, gibt es Optionen zum Einrichten per Software zuweisbarer und einstellbarer Zonen. Jede Zone kann ihre eigenen Empfindlichkeits- und Erkennungszeichen haben.
Benötigt das System eine Kalibrierung, bevor ich es verwenden kann?
RaySense ist ein hochentwickeltes System, das sehr lange Kabel erkennen und analysieren kann. Ein zertifizierter Techniker müsste einen Kalibrierungsprozess durchführen, um die Systemleistung an jeden Standort anzupassen.
Kann Wind oder Regen Fehlalarme verursachen?
So funktioniert das RaySense-System: Distributed Acoustic Sensing (DAS) -Sensoren „hören“ auf die Kabelakustik und können durch Vergleichen des Signals mit einer großen Datenbank von Signaturen feststellen, wie die akustische Signatur aussieht, z. B. Schneiden, Steigen, Graben, Fahrzeug und mehr.
Durch Wind, Regen und kleine Tiere verursachte Vibrationen werden normalerweise nicht vom System erfasst, da sie nicht mit der Datenbank der akustischen Signaturen übereinstimmen, die wir erkennen möchten.
Kann der RaySense mit jedem Glasfaserkabel betrieben werden?
Das RaySense-System überwacht ein Standard-Singlemode-Glasfaserkabel. Obwohl es theoretisch möglich ist, jedes Glasfaserkabel zu überwachen, wird aus Sicherheitsgründen dringend empfohlen, das Spezialkabel RBtec zu verwenden, das speziell für Anwendungen im Freien, bei direkter Erdverlegung und bei Sicherheitsanwendungen entwickelt wurde. In Situationen, in denen der Kunde jedoch bereits über ein Glasfaserkabel verfügt und keine andere Alternative zur Verfügung steht, ist die Nutzung dennoch möglich.
Wenn das Kabel durchgeschnitten wurde, kann es repariert werden?
Ja! Wie jedes Glasfaserkabel kann das RaySense-Kabel durch Schmelzspleißen repariert werden.
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