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法国FEBUS分布式光纤测量系统

法国FEBUSOptics公司是分布式光纤测量系统设备的制造商,产品适用于石油和天然气、地球物理学、周边安全、海洋可再生能源(MRE)、地热学和土木工程等领域的应用,FEBUS将提供满足您在地学领域各种场景下的配套设备和解决方案。目前法国FEBUS的设备已经在:天然地震观测、地震构造成像、智慧城市地下空间探测、海底光缆观测、海缆脐带缆监测、油气田井中地震和油气田开发生产监测等具体项目上有了广泛案例

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产品详情

法国FEBUS Optics公司是分布式光纤测量系统设备的制造商,产品适用于石油和天然气、地球物理学、周边安全、海洋可再生能源 (MRE)、地热学和土木工程等领域的应用,FEBUS将提供满足您在地学领域各种场景下的配套设备和解决方案。

目前法国FEBUS的设备已经在:天然地震观测、地震构造成像、智慧城市地下空间探测、海底光缆观测、海缆脐带缆监测、油气田井中地震和油气田开发生产监测等具体项目上有了广泛案例。

其产品主要有:

n  分布式声学传感 (DAS)-A1-R

n  分布式温度传感 (DTS)-T1-RG1-R

n  分布式应变传感 (DSS)-G1-R

n  便携式温度/应变传感器:G1-C

n  动态分布式温度/应变传感器:G1-D

一、A1-R分布式光纤声学传感系统仪器设备介绍

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机箱尺寸:482毫米 × 450毫米 × 178毫米

 

u  FEBUS A1-R 系统,194U机箱,450毫米深,E2000/APC光学输出接口

u  FO-Log软件,包含参数设置软件,实时和延后信号处理功能

u  30 TB 外部扩展存储,191U机箱,350毫米深,USB3传输,XFS文件系统

 

主要特征:

l  基于光学相位和振幅解调的定量声学数据采集系统

l  最大50公里的数据采集和监测距离

l  最高可达1米的空间分辨率和0.2米的空间采样率

l  频宽最高达50千赫兹,量距可在1米到99米之间自主选择

l  全套可视化软件和信号处理工具,包含实时FFT滤波、数据叠加平均等功能

l  包含两年部件质保

A1-R技术参数表

DAS

类型

    相位型 (量化声学传感)

性能参数

噪声水平

3 pe/^Hz (标准光纤)

最大测量距离

50KM (标距为10M时)

标距

标距可调,最小为1M

信道间隔

最小为0.2M

最大采样频率

(奈奎斯特频率)

50 kHz (使用1KM光纤时)

2.5 kHz (使用20KM光纤时)

  1 kHz (使用50KM光纤时)

低频性能

5 ne/^Hz (@10'3 Hz) (微震)

动态范围

最大110dB (达到MSP02标准)

   光学参数

传感器

单端光纤

光纤类型

单模或多模光纤(OM2、OM3、OM4)

光学接头

E2000/APC

计算机参数

操作系统

Linux系统(CentOS)

显示接口

HDMI接口, DP接口

数据传输

 USB3、千兆网卡、SFP+万兆网卡(选配)

数据存储

•  内部存储 500 GB   •  外部扩展存储(选配): USB3, 30 TB RAIDS (最快速度250 MB/s) 或 SFP+, 30 TB to 220 TB RAIDS (最快速度 1 GB/s)

互用性

ZeroMQ 通信

功率

500 W

尺寸

19",4U机箱(482mm*450mm*178mm)/15KG

环境参数

运行温湿度

5 °C to +40 °C,   80%相对湿度

存储温度

-10 °C to +60 °C


FO-LOG软件介绍

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主要特征:

l  友好的用户操作界面

l   用户为导向的接口

l  可外加补充模块

l   数据格式:可用于多种软件的文本格式文件 Excel, Matlab,…

l   可视化测量(原始数据和工程值)

A1-R应用案例

1、被动源地震探测

 

    A.   ISTerre合作的法国莫里耶纳河谷通信光缆DAS地震探测

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  B.  与法国蔚蓝海岸大学合作的海底通信光缆DAS地震探测,发表于《自然-通信》

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2、主动源地震探测

 

 A.与澳大利亚科廷大学合作的垂直地震剖面VSP研究

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二、G1-R分布式光纤温度应变测量系统

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机箱尺寸:482毫米 × 450毫米 × 178毫米

u  FEBUS G1-R 系统,194U机箱,450毫米深,E2000/APC光学输出接口

u  FO-Log软件,包含参数设置采集软件,可视化软件

 

主要特征:

l  基于光纤传感的定量数据采集系统

l  超过100公里,最高可达280公里的数据采集和监测距离

l  最高可达1米的空间分辨率和0.2米的空间采样率

l  高达2μm/m 0.1 °C的可重复测量精度

l  快速简单的标定过程,长时间测量结果可靠

l  全套可视化软件和信号处理工具,兼容第三方SCADA系统

l  包含三年部件质保

 

工作原理:

布里渊散射:当光沿着光纤传播时,一小部分能量光被背向散射回来。这一小部分能量光以一个被称为布里渊频移的波长向后传播。这种频移是由温度和应变变化引起的。这就是我们如何测量这两个参数的方法。


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光时域定位:当脉冲光沿光纤传播时,布里渊散射恰好在脉冲到达该点的那一时刻发生。由于光纤中的光速度是完全已知的,所以可以确定每个散射点的位置。这就是我们定位测量的方法。

G1-R设备技术参数表

DSTS



性能参数

 

最大测量距离

100KM(主机)280KM(配合使用距离延长模块)

空间分辨率

1M

空间采样率

0.1M

典型测量精度

(@测量距离,测量时间,空间分辨率)

8μm/m 或 0.4 °C @1 km, 10 sec, 1 m

4μm/m 或 0.2 °C @10 km, 1 min, 2 m

可重复测量精度

2μm/m 或 0.1 °C

   光学参数

采样通道数

1至16通道

传感器类型

单端

光纤类型

单模光纤,兼容某些多模光纤

光学接头

E2000/APC

计算机参数

操作系统

Linux系统(CentOS)

通信接口

Ethernet

数据格式

 HDF5、CSV

互用性

Modbus,ZeroMQ 通信,兼容第三方SCADA

显示

HDMI、DVI

接口

USB x6

功率(最大)

400 W

尺寸

19",4U机箱(482mm*450mm*178mm)/15KG

环境参数

运行温湿度

0 °C to +40 °C,

0 °C to +40 °C(极端环境版)

存储温度

-10 °C to +60 °C

 

G1-R应用案例

分布式光纤应变&温度测量系统FEBUS G1-R是许多基础设施监控应用的理想设备,例如:

u  管线、立管和出油管的泄漏检测和预防

u  电缆、管中管和脐带缆的机械和热性能监测

u  油井和罐体的长期安全管理

u  土木工程结构的健康监测:核电站、隧道、桥梁、大坝、堤防、码头

u  土地监测:滑坡防治、矿山安全,污水池等

 

1、管道监控

FEBUS A1-R (DAS) FEBUS G1-R (DTS DSS) 产品通过将应变、声学和温度测量合并到一根单模光纤电缆中,带来了一个集成的管道完整性监测解决方案 (PIMS)

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FEBUSPIMS(管道完整性监测解决方案)方案确保在几十公里的每一米处实时和同时检测以下事件:

Ø  油气泄漏检测;

Ø  地质灾害检测,如滑坡、泥石流和地震;

Ø  第三方干扰,如人工开挖、热攻、第三方开挖、重型机械移动、位置和废料跟踪以及农业活动。

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主要优势

l  来自 DASDTS DSS 的数据的合并。

l  远程监控(超过 50 公里距离)

l  SCADA 或使用 MODBUS以及 TCP/IP 的等效设备的互操作性

l  FEBUS 提议在现场部署之前使用其测试站点设施进行初步实验.

 

2、结构健康监测

大型结构的老化理,例如核电站、隧道或水坝,是基础设施所有者面临的一个关键问题。 只需很少的分布式传感监控投资,就可以显着延长使用寿命、提高安全性并降低维护成本。

FEBUS G1-RG1-CG1-D 作为 DSTS 系统(分布式应变和温度传感)分别提供了大面板的监控可能性:高灵敏度、低功耗和动态传感。对于铁路或高架桥等交通设施而言,用于结构健康监测的实时监控本身也是一项重要资产。

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对于这些应用,FEBUS A1-R(分布式声学传感系统)可以成为车辆定位、车轴故障检测或特征模态频率确定的监控及测量设备。

 

三、G1-C便携式分布式光纤应变&温度测量系统

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法国FEBUS分布式光纤测量系统-15.jpg

u  应变和温度测量

u  单端连接

u  易安装、易使用

u  苛刻条件下的最好的选择

u  易携带(重量约12kg

u  自带电池供电(可工作小时)

u  根据需要进行软件和界面开发

u  即插即用:从开始测量到结束3分钟内完成

便携式分布式光纤应变&温度测量系统FEBUS G1-C提供沿基础设施部署的几十公里光纤中每1米(典型值)的应变和温度信息。该系统是经过特殊设计开发的,适用于多种场景应用,并且快速的实现布里渊测量目的。而且还特别适合苛刻的环境和单端测量的要求。

此外,我们还提供 FEBUS G1-C个性化定制服务:

Ø  现场勘察

Ø  光纤部署(通过有经验的合作伙伴)

Ø  按需求定制分析模块和定制用户界面

Ø  SCADA或相似的配合使用

Ø  2年的质保期和可选的维护计划

G1-C性能参数 

性能参数

 

最大测量距离

30 km (@1m 空间分辨率)/50km(@2m)/100km(@10m)

空间分辨率

1 m (选择先进信号处理时可达0.25 m)

空间采样率

0.1M

测量重复性 (2б)

12 µm/m or 0.6°C

At 1km–1m空间分辨率–30sec采集时间

20 µm/m or 1 °C

at 50 km – 5m空间分辨率 – 120 min采集时间

动态范围

12 dB at 1 m空间分辨率,在前3公里损耗大时可增加6 dB

光学参数

采样通道数

通道 (通过光开关可扩展至32 通道)

传感器类型

单端 (仅连接光纤一端)

光纤类型

单模光纤

光学接头

E2000/APC

计算机参数

操作系统

Linux (Ubuntu based)

通信接口

Wifi

数据格式

Text Files(Brillouin spectrum and temperature/strain data)

互用性

MODBUS, FTP, interoperability with other parties SCADA

显示

触摸屏

接口

USB x2

功率(最大)

100 W: 电池可连续工作小时时间*

物理规格

55.1 x 35.8 x 22.6 cm12 kg

环境参数

运行温湿度

0 °C to +40 °C

存储温度

-10 °C to +60 °C

*电池可以很容易更换,系统也可以插入到外部电源使用。

分布式光纤应变&温度测量系统FEBUS G1-C是许多需要快速实现布里渊测量的理想设备,它能应用很多场合,例如:

Ø  土木工程基础设施监测:隧道、桥梁、大型建筑物、核电站

Ø  水利基础设施监测:大坝、堤坝、码头

Ø  陆上和近海石油和天然气:

        管道、立管、油管和管中管

        脐带缆

        海洋平台监测

        油井

Ø  土地监测:滑坡防治、矿山安全,污水池等

分布式光纤应变&温度测量系统FEBUS G1-C的重复性

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