油气管道光纤监控技术发展现状

　　1.2 OptaSense 产品性能及应用案例

　　英国 QinetiQ 公司的安全监控产品 OptaSense 可以在 50 km 距离内，利用现存埋设于管道附近的通信或 SCADA 标准光缆中的一根空闲光纤作为声学传感元件，探测到光缆附近 5 m内的人员，10 m内的车辆和 20 m内的机器，传感原理基于分布式声学传感[8]。通过改变脉冲的宽度，沿光纤的空间分辨率在 5～15m 之间可变。各种土壤类型和埋设状态（如光缆在保护套管内）均可接受，不要求特别的土地状态或回填物质。

　　直观的图形用户界面在 3 个窗口中提供的信息（图1）包括：第一个窗口显示航拍照片并精确显示光纤的路径，当事件被触发时，OptaSense 可以告知用户干扰的精确 GPS 坐标；第二个窗口给出告警历史，显示曾探测到什么时间、什么地点的什么事件；第三个窗口为两个柱状图，一个显示沿光纤整个长度的行为，一个显示可选区域的放大图；每个柱状图显示在每个 10 m 长度光纤探测到的信号幅度。除自动告警外，系统操作员也可以通过耳机收听沿光纤任何位置探测到的声音，例如人走动或风钻的特征声音。

图1 OptaSense 的用户界面（包括图像和声音）

　　由于管道泄漏时会产生声学振动，因此，OptaSense 也可以探测泄漏。同时，OptaSense 还可以检测温度，因而对泄漏检测多了一重保障。2009 年 11 月，东欧为了保护 100 km 石油管道不受第三方干扰尤其是打孔盗油的危害，两套 OptaSense系统投入使用（在相反方向各监控 50 km）。几周后的一个深夜，系统在一个道路与管道交叉处发出有挖掘的告警。警察到达现场前嫌疑犯逃了，到达后发现盗油设备和挖掘的现场，管道没有受损（图 2）。

（a）盗油现场及位置图像

（b）盗油的处理过程及结果

图2 OptaSense 现场应用情况

　　2009 年，OptaSense 在厄瓜多尔发现了一起在管道周围 20 m 内施工的事件，避免了发生事故。2010年初，哈萨克斯坦的系统集成商 AVENCOM 报道，哈萨克斯坦 KasTransOil 公司通过大量系统测试，决定以 OptaSense 替换 FFT 的 Secure Pipe，后者不能保护 Aktubinsk 区域的 Kenkiyak―Zhanazhol 管道，这段管道因在该国范围内盗油贼最多而闻名。