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Pipeline Technology Journal - Chinese Edition 1/2016

Latest News, Reports and Technical Articles about Research and Development in the Global Pipeline Industry.

研究/发展/技术 SMEO的主要设备 OptoMonitoring SMEO的一个常规组件是光纤电缆 ( FOC )。玻璃光 纤由石英玻璃制成,可用于远距离光传输,而且损耗非常小。光纤电 缆由光纤、惰性气体、钢模块、铝壳、钢铠以及聚合物涂覆层组成。 其中,光纤是传输光的部件,外径最小可达5至10微米。此类光纤具有 应变,周围由包层裹覆。包层由二氧化硅制成,折射率略低于纤芯, 旨在将光信号约束在纤芯内( 例如通过全折射 ),尽量减少损耗,并 在光信号于光纤内传播时为纤芯区域提供物理上的支持。光纤四周充 满惰性气体,旨在防止光纤接触氢气,进而避免可能由此导致的光纤 暗化。钢、铝和钢铠层则可为FOC提供防护、鲁棒性和刚性。最后,添 加涂覆层是为了防止钢氧化。根据SMEO的特定项目或应用,涂覆层的 材质可以是丙烯酸酯,某些情况下还可以是聚酰亚胺,而对于某些特 殊应用(例如恶劣环境、高温),则需采用其他材料( 例如碳、铝、 金等 )制作涂覆层。 纤芯中用于传感的光信号不与任何周围电磁场相互作用。因此,光 纤传感器本质上可以免受任何电磁干扰 ( EMI ) 的影响,这将大大增强 其长期稳定性和可靠性。可在数十公里的距离范围内进行测量而不需 要任何电活性组件,是监控大型远程结构(如地标性桥梁、水坝、隧 道和管道)时的一项重要功能。在1550纳米波长下工作的光纤可同时 用于传感和信号传输。 LM是SMEO的核心,为一种专用的光电设备,可确保生成、实时接 收和预处理光信号。LM在实时模式下通过一组给定的算法工作,并执 行数据收集( 从FOC )、主要数据处理和传输功能( 至CS )。LM 由位于屏蔽柜内的若干组件(如DAS、DTS、DSS 和FOMA模块)以及 KVM切换器、连接面板和不间断供电系统组成。CS是SMEO的数据中 心,可确保实时接收 LM 的信号,并为AOW操作员处理、解释和转发 现成的信息。 此外,它还可用于存储数据,能够收集并保存扩展物体沿线发生的 所有事件。AOW赋予操作员对SMEO的控制权。AOW能够显示有关扩 展物体沿线可能活动的信息,为操作员提供地图服务和事件信息,提 供对 CS数据库的访问权限,并可用于执行SMEO的维护操作. 图3:FOMA示意图 图 4:OptoMonitoring逻辑模块( 左侧 ) 图5. SMEO FOC设计 20 管道技术期刊

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