Detecția acustică distribuită (DAS)

Este o tehnologie care utilizează cabluri de fibră optică pentru a detecta sunete și vibrații pe distanțe lungi. Această tehnologie funcționează prin injectarea de impulsuri laser în fibra optică și măsurarea schimbărilor în semnalul de lumină reflectat cauzate de variații mecanice, precum vibrațiile sau mișcările.Cum funcționează DAS?

1.Injectarea de impulsuri laser: Un dispozitiv numit interrogator trimite impulsuri laser prin fibra optică.

2.Reflexii optice: Pe măsură ce impulsurile de lumină călătoresc prin fibră, acestea sunt reflectate înapoi de neregularitățile naturale ale fibrei (denumite puncte de Bragg).

3.Măsurarea schimbărilor: Dacă fibra este supusă unor vibrații sau presiuni externe, cum ar fi sunete, activități seismice sau alte mișcări, acestea provoacă schimbări în semnalul de lumină reflectat.

Sistemul DAS analizează aceste schimbări pentru a detecta și localiza evenimentele acustice sau vibraționale de-a lungul fibrei.

Aplicări ale DAS:

•Supravegherea infrastructurii: DAS este utilizat pentru monitorizarea conductelor de petrol și gaz, pentru a detecta scurgeri sau activități de foraj neautorizate.

•Securitate: Poate detecta și localiza intruziuni sau activități suspecte în jurul perimetrelor sensibile.

•Seismologie: DAS poate înregistra activitatea seismică și poate oferi date valoroase pentru studiul cutremurelor.

•Monitorizarea traficului: Fibra optică plasată sub drumuri poate fi folosită pentru a monitoriza fluxul de trafic și pentru a detecta accidente sau alte incidente.

DAS oferă o soluție puternică și versatilă pentru monitorizarea pe scară largă și în timp real a unor domenii variate, datorită sensibilității și capacității sale de a acoperi distanțe mari.

Detecția acustică distribuită (DAS) poate fi un instrument foarte eficient pentru detectarea pierderilor de apă în rețelele de distribuție, utilizând cabluri de fibră optică instalate de-a lungul sau în apropierea conductelor de apă. Tehnologia detectează vibrațiile și sunetele produse de apă în mișcare, oferind informații detaliate despre potențialele scurgeri.

Mod de funcționare în detectarea pierderilor de apă:

1.Detectarea sunetelor specifice scurgerilor: Când apare o scurgere într-o conductă, apa care se scurge prin fisură sau gaură produce sunete caracteristice (de exemplu, șuierat, vibrații de frecvență înaltă) și cauzează vibrații mecanice. DAS poate detecta aceste semnale acustice distincte.

2.Analizarea semnalului reflectat: Sistemul DAS monitorizează continuu fibra optică, detectând schimbările în semnalul optic reflectat de-a lungul traseului cablului. Aceste schimbări sunt corelate cu vibrațiile cauzate de scurgerea de apă.

3.Localizarea precisă: DAS are capacitatea de a localiza exact unde a avut loc scurgerea de-a lungul traseului conductei, pe baza punctului de pe fibra optică unde se înregistrează perturbarea acustică.

4.Monitorizare în timp real: Sistemul oferă date în timp real, permițând detectarea imediată a scurgerilor și intervenția rapidă pentru repararea acestora, prevenind astfel pierderi semnificative de apă și potențiale daune la infrastructură.

Avantajele DAS în detectarea pierderilor de apă:

•Acoperire extinsă: O singură rețea de fibră optică poate acoperi lungimi mari de conducte, făcând tehnologia ideală pentru monitorizarea rețelelor de apă pe distanțe lungi.

•Sensibilitate ridicată: DAS poate detecta chiar și scurgeri minore, care ar putea trece neobservate prin metode convenționale.

•Reducerea costurilor: Detectarea rapidă și precisă a scurgerilor reduce costurile asociate cu pierderile de apă și reparațiile extinse.

•Minimizarea impactului asupra mediului: Prin detectarea rapidă a scurgerilor, DAS ajută la reducerea riscurilor de eroziune, inundații și alte probleme de mediu cauzate de scurgeri necontrolate.

În concluzie, utilizarea DAS pentru detectarea pierderilor de apă permite operatorilor de rețea să monitorizeze eficient infrastructura, să identifice rapid problemele și să reducă pierderile de resurse și impactul asupra mediului.

Loggere de zgomot (SebaLog N)

Sistemul SebaLog Neste compus din loggere echipate cu microfoane piezo extrem de sensibile, amplificator, digitizor, memorie şi baterie, precum şi un sistem de achiziţie şi prelucrare a datelor. Fiecare logger are o carcasă robustă, rezistentă la apă. Prin înregistrarea zgomotului pe timp de noapte, el face posibilă detectarea spărturilor din reţelele de apă, fără a mai fi asistat de operator.Loggerele înregistrează zgomotele produse de pierdere printr-un microfon sensibil, care este conectat la amplificatorul-digitizor. Semnalele sonore recepţionate sunt înregistrate in memoria softului adaptiv neuronal atât ca intensitate cât şi ca frecvenţă. Loggerele sunt echipate cu acumulatoare care conferă sistemului o mare autonomie în timp (peste 5 ani de operare continuă).Ele sunt astfel concepute încât să poată fi instalate pe hidranţi, vane sau în alte puncte de contact direct cu conducta. Fiecare are atribuit un număr de recunoaştere unic, care este necesar în evaluarea ulterioară a datelor, în vederea coordonării loggerelor cu locurile de măsură asociate.Pentru o utilizare cu succes a sistemului este nevoie de cel puţin 6 loggere. Cele mai bune rezultate se obţin totuşi prin utilizarea a 15 - 45 loggere. Numărul acestora determină unrandament şi o acurateţe mai mare a măsurătorii. In primul rând, pe baza planului general (dacă este posibil la o scară de 1:5000) se realizează o planificare a punctelor de analiză. Se folosesc preponderent hidranţii care se află în locuri accesibile cât şi importante, adică la intersecţia conductelor. în fiecare punct de măsură se instalează câte un logger. Este recomandabil ca în reţelele metalice aceştia să se instaleze la distanţe de până la 200 m între ei, iar în reţelele nemetalice la max. 100 m.

Zona în care au fost amplasate loggerele este baleiată cu un Commander, care primeşte prin legătură radio de la acestea toate datele necesare recunoaşterii pierderii. Marele avantaj este că datele sunt interpretate pe loc în teren, fără a fi necesară procesarea pe un calculator sau un du-te vino între teren şi sediul companiei pentru procesarea acestora. Se poate trece imediat la localizarea şi confirmarea pierderilor în teren.Softul neuronal permite analiza simultană atât a frecvenţelor cât şi a nivelului de zgomot ce s-a manifestat pe durata măsurătorilor, fapt unic in sensul că nici un alt producător nu mai foloseşte aceasta tehnologie si deosebit de benefic pentru corectitudinea determinărilor, posibilitatea erorilor fiind substanţial redusă.

Datele se pot procesa adiţional şi pe unPC aşa ca în figura de mai jos.

In general, după încheierea evaluării se vor face măsurători cu corelatorul, atât pentru confirmarea rezultatelor, cât şi pentru a se determina fără echivoc locul spărturii.

Figura 7. Analiza pierderilor cu softul neuronal

Avantajele sistemului

Detectarea din timp a spărturilor, cu condiţia de a se face măsurători în mod regulat
Utilizare extrem de simplă
Număr redus de operatori
Scăderea cheltuielilor cu personalul, pentru că nu se lucrează în timpul nopţii
Posibilitatea de a face evaluările automat cu ajutorul Commanderului sau al unui PC.