DTSS 分佈式光纖應變監測系統-產品資訊-Shingingway Industrial Co., Ltd.

分佈式溫度與應變感測

(Distributed Temperature & Strain Sensing )

分散式溫度和分散式應變感測系統 (DTSS) 可測量光纖電纜沿線的溫度或應變，從而實現全面的資產監測。該技術可提供精確的溫度數據用於溫度監測，或檢測機械應變，從而識別應力和潛在變形。透過分析光纖電纜內的光相互作用，DTSS 系統可提供即時數據，支援對電力電纜、管道和基礎設施（例如橋樑、水壩和其他建築物）等關鍵資產進行預防性維護和糾正措施，確保其熱穩定性和機械完整性。

DTSS 的工作原理

分佈式溫度與應變感測 (DTSS)利用標準光纖（通常長達數十公里）來監測資產的溫度或機械應變。這些系統能夠提供空間解析度極高的剖面圖，從而實現對溫度或應變分佈的高精度即時測量，使其成為管道、電力電纜和結構資產等長距離基礎設施的理想選擇。溫度和應變感測的結合可確保對資產健康狀況進行全面監測，提供沿光纖方向分辨率低至一公尺的熱力學和機械狀態資訊。

DTSS技術基於布里淵光散射原理，可響應光纖沿線的溫度和應變變化。當雷射脈衝注入光纖時，由於與光纖材料的相互作用，光會發生散射。反向散射的光學特性，例如頻率和振幅，會隨光纖的溫度和應變而變化。系統會持續分析這些數據。此系統利用光時域反射儀（OTDR）透過測量返回訊號的延遲來精確定位變化發生的位置，其原理與雷達類似。

用於溫度和應變監測的布里淵技術

在基於布里淵散射的動態熱敏電阻系統（DTSS）中，反向散射訊號特性取決於溫度和應變的變化，因此可以同時監控這兩種情況。分析光纖沿線的溫度和應變效應，能夠及早發現潛在風險，例如過熱、應力斷裂或機械變形，從而確保關鍵基礎設施的安全性和使用壽命。這提供了資產健康狀況的整體視圖，便於及時幹預，並將災難性故障的風險降至最低。

分佈式溫度和應變感測的優點與益處

分散式溫度和應變感測 (DTSS) 技術透過追蹤光纜沿線的溫度或機械應變，提供先進的監控功能，從而確保關鍵基礎設施資產的可靠性和安全性。

連續溫度和應變曲線測量：

DTSS系統可對熱力或應變狀況進行連續、即時監測，進而能精確定位熱點或機械應力等異常狀況。這些系統每個測量單元的監控範圍可達數十公里，確保對資產進行全面監控。對於電力電纜或管道等應用，此功能可以及早發現溫度異常或應力點，防止代價高昂的損壞或故障。此外，連續的熱力或應變數據還有助於對關鍵基礎設施的冷卻階段或應力釋放等操作進行精確管理。

嚴苛條件下的最高可靠性：

DTSS系統專為在極端工業環境中可靠運作而設計，包括高溫、粉塵、污垢或腐蝕性物質環境。所用光纖具有防腐蝕性，使其成為惡劣環境的理想選擇。根據光纖設計和塗層，DTSS技術可以監測寬廣的溫度範圍，同時承受巨大的機械應力。

抗電磁幹擾能力：

DTSS系統的一大優勢在於其抗電磁幹擾(EMI)能力，這對於電力變電站或工業廠房等高電噪音環境至關重要。由於感測器採用光學設計，因此不受EMI或射頻幹擾(RFI)的影響，即使在複雜的電磁環境下也能確保準確、不間斷的資料傳輸。這使得DTSS系統成為此類條件下連續監測的可靠解決方案，能夠提供不受干擾的溫度和應變讀數。

高靈敏度和準確度：

DTSS系統的高靈敏度確保即使是微小的溫度或應變變化也能即時偵測到。這種高精度對於管道或結構健康監測等應用至關重要，因為在這些應用中，微小的變化可能預示著關鍵的變化。透過及早發現這些變化，DTSS技術能夠實現預測性維護，從而延長被監測資產的使用壽命並提高其安全性。

本效益高且維護要求低：

分佈式溫度與應變感測 (DTSS) 系統具有成本效益高、維護需求低的優點，
與傳統的基於感測器的系統相比，可顯著節省成本。使用單一被動光纖進行長距離監測，減少了對多個感測器的需求以及相關的安裝成本。 DTSS 的分散特性意味著光纖上的任何一點都能得到同等程度的監測，從而確保無死角的全面覆蓋。此外，光纖的低維護需求有助於提高長期運作效率和成本效益，使 DTSS 成為希望減少停機時間和維護成本的行業的理想選擇。

憑藉這些優勢，分散式溫度與應變感測為各行業提供了強大、可靠且經濟高效的監測解決方案，用於在熱應力或機械應力下維護關鍵基礎設施的完整性。

DTSS系統的應用案例

分佈式溫度與應變感測 (DTSS) 系統對於即時監測各種基礎設施應用中的熱應力或機械應力至關重要。 DTSS 系統利用布里淵光時域反射儀 (OTDR)技術，提供全面、高精度的數據，從而確保資產的安全、使用壽命和性能。

主要應用包括：

電源線監測：
DTSS 系統可偵測地下或架空電力電纜的過熱和機械應力，防止損壞並確保可靠性。
管道監測：
它們可以識別管道沿線的溫度異常和機械應變，從而及早發現洩漏或結構問題。
地熱監測：
DTSS 系統可監控地熱井中的熱力和機械變化，有助於控制壓力和溫度波動，從而安全地提取能源。
堤防監測：
這些系統可以檢測大壩結構的應變和溫度變化，從而對潛在的故障發出早期預警，並檢測洩漏和滲漏。
滑坡監測：
透過偵測地面運動和應力變化，DTSS 系統為防止滑坡提供了關鍵數據。
結構健康監測：
DTSS 系統追蹤橋樑、隧道和建築物中的應變和溫度，確保長期的結構完整性。
油井和油藏監測：
在石油、天然氣和水儲層中，DTSS 系統監控熱條件和機械應力，以優化資源開採。
鐵路監控：
DTSS 系統可辨識鐵軌的熱膨脹和應變，進而維持軌道完整性並防止脫軌。

這些應用可確保對基礎設施進行持續、可靠的監控，進而提高安全性和營運效率。

重點總結

分佈式溫度與應變感測 (DTSS) 系統透過遠距離測量溫度或機械應變，為資產監測提供了一種全面的方法。DTSS 利用布里淵光時域反射儀 (OTDR) 技術，提供具有高空間解析度和測量精度的即時數據，從而能夠及早發現熱異常或結構應力。

這使得DTSS適用於包括電力電纜、管道和基礎設施監測在內的眾多產業。它能夠提高運作安全性，延長資產壽命，並有助於預防故障，為維護關鍵基礎設施的完整性提供可靠的解決方案。