DAS 光纖監測守護 210 公里輸水管線：AP Sensing 實現第三方入侵 (TPI) 與洩漏即時偵測

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DAS 光纖監測守護 210 公里輸水管線｜沙國 TTRA 系統實現 TPI 與洩漏雙重即時偵測

專案背景

沙烏地阿拉伯 Taif-Turubah-Ranyah-AlKhurmah（TTRA）輸水系統，負責將 Shoaiba 海水淡化廠的淨水經由戰略儲水槽輸送至 Abu Raka 與 Al Baha 地區，全長約 210 公里。沿線多處位於高強度施工區域，埋地管線面臨第三方入侵（Third-Party Intrusion, TPI）風險，如挖掘、道路工程等。為確保供水安全並即時掌握潛在威脅，業主導入具備 TPI 與洩漏偵測能力的光纖監測解決方案。

圖 1：沙烏地阿拉伯 Taif-Turubah-Ranyah-AlKhurmah（TTRA）輸水系統

技術挑戰

管線穿越多種地質環境，振動訊號傳遞特性差異大
需同時辨識低頻 TPI 活動（如開挖、破碎）與高頻洩漏聲學特徵
報警需具備高準確率與低誤報率（Low False Alarm Rate）
監控資料須整合至既有 SCADA 系統，支援遠端即時告警與事件回溯

解決方案

本專案採用 AP Sensing N5200A 分散式聲學感測（Distributed Acoustic Sensing, DAS）系統，搭配內建 分散式溫度梯度感測（DTGS）技術，實現全天候、全線路的智慧監控：

部署 6 台單通道 N5200A DAS 儀器（量測距離 50 km / 70 km）
利用沿管線佈設之非金屬 72 芯單模光纖作為感測介質，安裝於距管壁 15–30 cm 的導管內（2 點鐘方向）
採用 SmartVision 軟體平台，整合 AssetView 模組、頻帶能量分析（Frequency Band Energy, FBE）與音訊串流功能
所有 DAS 主機安裝於沿線 4 處變電站標準 19 吋機櫃，控制中心配置雙工作站與伺服器，即時同步告警至 SCADA（透過 Modbus TCP/IP）

系統可自動辨識 TPI 事件（如壕溝開挖、路面破碎、打樁等），並結合 DTGS 溫度變化輔助確認洩漏事件，精確標示位置、時間與事件類型。

圖 2：TTRA 管線沿線不同地點之機械開挖作業範例。（左）為各作業地點於開挖開始前的現場影像，（右）為對應於開挖作業期間所量測之分散式聲學感測（DAS）瀑布圖。

核心優勢

✅ 雙重威脅防護：同步監測第三方入侵與管線洩漏，提升資產韌性
✅ 高適應性演算法：針對不同土壤條件與施工類型，經 12 處實地模擬測試校準，確保高偵測率與低誤報率
✅ 無縫系統整合：告警資訊即時推送至 SCADA，支援操作員點選事件位置直接聆聽原始聲學訊號
✅ 可視化操作介面：SmartVision 提供瀑布圖（Waterfall Plot）與地理對應資產視圖，快速掌握全線狀態

自系統上線以來，已成功偵測並驗證多起真實 TPI 事件，包含道路施工、混凝土破碎與機械開挖，有效避免管線損壞風險。

專業服務與聯繫

作為 AP Sensing 官方授權代理商，我們提供從規劃諮詢、系統設計、安裝調試到技術培訓的一站式光纖感測解決方案，協助能源、水利與基礎建設客戶實現關鍵基礎設施的智慧監控與預防性維運。

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本文摘自 https://www.apsensing.com/news/ 網站