油气管道光纤监控技术发展现状

　　1.3 Helios 分布式声学传感系统

　　英国 Fotech solutions 的 Helios 分布式声学传感系统是基于光纤内脉冲反射光的干涉原理，探测沿光纤的挖掘、钻孔、破坏、滑坡等事件。其最大传感距离为 50 km，在 15 km 处的最高空间分辨率为 1 m，在 50 km 处的最高空间分辨率为±5 m。2010 年曾有报道称，在美国和墨西哥边境上试用 Helios 系统监测越境，结论显示：通过足够的训练，观察者足可以区分由一群人、牛、马、挖掘隧道、汽车或偷偷摸摸的越境者触发的事件。

　　1.4 Omnisens 与 SMARTEC SA 的产品性能及应用案例

　　瑞士 Omnisens 公司基于 BOTDA 技术的 DiTEST 测试仪最大传感距离为 50 km。温度和应变分辨率与测试距离和测试时间的关系：测试距离越长，测试分辨率越低；测试时间越长，测试分辨率越高。测试距离为 50 km、测试时间为 1 min 时，温度分辨率为 3.2 ℃，应变分辨率为 65 με；测试距离为 50 km、测试时间为 10 min 时，温度分辨率为 1.1 ℃，应变分辨率为 22 με，测试距离为 10 km、测试时间为 1 min 时，温度分辨率为 1 ℃，应变分辨率为 20 με，测试距离为 10 km、测试时间为 10 min 时，温度分辨率为 0.4 ℃，应变分辨率为 8 με。

　　Omnisens 公司的合作公司瑞士 SMARTEC SA 开发的专用于应变传感的 SMARTape 光缆呈扁平型（图3a），可以粘贴在被测件表面。SMARTEC SA 公司用于应变和温度同时传感的 SMARTprofile 光缆（图 3b，其中红色管内为温度传感光纤），因红色套管隔离了应变，故使其中的光纤不受应变影响而只感应温度。

　　Omnisens 公司采用可直接埋地的应变测量光缆（图 3c），能够承受一定的冲击和挤压。此外，标准通信铠装光缆也可用于温度传感（图 3d），其中部分光纤用于温度传感，同时其他光纤用于数据通信及 DiTEST测试单元和控制室之间的通信。

（a）SMARTape 应变传感光缆

（b）SMARTprofile 应变和温度同时传感光缆

（c）埋地应变测量光缆（SMC）

（d）标准通信光缆

图3 传感光缆示意图