Волоконно-оптическая система геотехнического мониторинга (ВОС ГТМ) в нефтегазовой отрасли

Система ВОС ГТМ (волоконно-оптическая система геотехнического мониторинга) — измерительный комплекс, состоящий из анализатора ВРМБ, волоконно-оптических датчиков (ВОД) и программного обеспечения (ПО). При распространении непрерывного зондирующего излучения и короткого импульса накачки, направленных навстречу друг другу с разных концов, в оптическом волокне возникает ВРМБ со сдвигом частоты рассеянного сигнала относительно сигнала накачки. За измерение этого сдвига отвечает анализатор ВРМБ, подключенный к оптическому волокну. Уникальная методика обеспечивает быстрые и точные замеры температуры и деформации, а использование волоконно-оптических технологий, основанных на эффекте ВРМБ в одномодовых оптических волокнах, делает возможным проведение измерений с высоким пространственным разрешением и большим динамическим диапазоном (26 дБ в канале и от 14 дБ в сенсоре). Измерения проводят в режиме реального времени непрерывно по всей длине волокна. В линейную часть системы входят ВОД температуры и деформации. Это бронированный (предусмотрено различное исполнение в зависимости от решаемой задачи) волоконно-оптический кабель, который монтируется на дне траншеи вдоль трубопровода либо непосредственно на самом трубопроводе, также возможна его укладка в отдельной траншее рядом с трубопроводом. Волоконно-оптические датчики пассивны и не требуют электропитания. Передаваемое ими по оптическому волокну световое излучение не подвержено наводкам, т.е. электромагнитные возмущения, грозовые разряды, близость к линии электропередачи, импульсы тока в сети и т.д. не искажают сигнал. Устройства взрывобезопасны, устойчивы к химическим, механическим и коррозионным воздействиям, расчетный срок службы превышает 25 лет. Они работоспособны в широком диапазоне температур (для стандартных ВОД — от –60 до +80 °С, для специальных — до +300 °С). Предусмотрено широкое разнообразие конструкций с различной степенью защиты от внешних воздействий и возможностью установки в грунте, бетоне, на поверхности конструкции, внутри электрического кабеля и т.д. В ряде случаев ВОД — это стандартный телекоммуникационный волоконно-оптический кабель, который можно использовать для организации технологической связи. Распределенный ВОД выступает альтернативой огромного числа точечных датчиков: пространственное разрешение анализатора ВРМБ составляет 0,5 м, что позволяет средствами ПО разбить контролируемый участок длиной 100 км на 200 тыс. датчиков. Программное обеспечение включает: интерфейс, геоинформационную систему (ГИС), самодиагностические и аналитические модули (обеспечивают построение 3D-моделей, расчет элементов конструкций и т.д.). В список функциональных возможностей ПО входят конфигурирование (в том числе удаленное) режимов автоматических измерений, разбиение зон мониторинга на участки, настройка уровней сигналов тревоги и задание вариантов автоматического оповещения в случае их появления.