CC BY
7Мониторинг магистральных газопроводов с применением оптоволоконной технологии
Румановский Игорь Геннадьевич
к.т.н., доцент, высшая школа управления природными ресурсами, Тихоокеанский государственный университет, [email protected]
Никитин Никита Александрович
магистрант, высшая школа кибернетики и цифровых технологий, Тихоокеанский государственный университет, [email protected]
Егорова Алина Витальевна
аспирант, Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российских академии наук, [email protected]
Мониторинг состояния подземных магистральных газопроводных сетей в режиме реального времени имеет решающее значение для бесперебойного обеспечения энергетической инфраструктуры Дальневосточного региона. С этой целью в предлагаемой статье выполнено исследование оптических методов технической диагностики, основанных на распределенных оптоволоконные датчиках, применяемых в настоящее время в контексте мониторинга газопроводов. Подробный обзор этих техник и их применение с точки зрения дистанции диагностики, пространственного разрешения, чувствительности к изменению температуры и деформации. В течение утечки газа, имеет место охлаждающий эффект Джоуля-Томсона. Падение температуры из-за охлаждающего эффекта Джоуля-Томсона для аргона (обладает эффектом JT, аналогичным метану) при различных условиях эксплуатации анализируются в данной работе. Локальные изменения температуры для мониторинга утечек газа можно обнаружить посредством применения распределенного температурного зондирование (Distributed Temperature Sensing (DTS)) в подземных газопроводных сетях Ключевые слова: мониторинг состояния, распределенный датчик температуры, оптоволокно, охлаждение Джоуля Томсона, газовая сеть, подземный газопровод, природный газ, аргон.
Введение
На энергетическом рынке растет интерес к компаниям, гарантирующим безопасную эксплуатацию магистральных газопроводов. Поскольку доля газовой составляющей в энергопотреблении Дальнего востока с каждым годом возрастает, надежный мониторинг состояния газопроводов в режиме реального времени приобретает важное значение. Механические, электрические и электронные сенсорные технологии предлагаются в настоящее время для достижения этой цели [1]. Среди существующих сенсорные технологий, оптоволоконные распределенные датчики температуры имеют множество преимуществ, таких как компактность, невосприимчивость к электромагнитным помехам, достаточное быстродействие для мониторинга в режиме реального времени и возможность интеграции в инфраструктуру, подлежащую мониторингу. По этой причине в предлагаемой статье выполнены исследования распределенных оптоволоконных датчиков, недавно предложенные в целях структурного мониторинга газопроводов. Оставшаяся часть статьи организована следующим образом. В разделе II, рассмотрены базовые принципы работы распределенных волоконно-оптических датчиков, во временной и частотной областях. В разделе III приведен подробный анализ этих методов и особенностей их практического применения с точки зрения диапазона чувствительности, пространственного разрешения, разрешения по температуре и деформации. В разделе IV рассмотрен принцип охлаждающего эффекте Джоуля-Томсона для различных газов в различных условиях. Также проанализирована возможность обнаружения изменений температуры с использованием распределенных температурных сенсоров. В разделе V приведены выводы по выполненным исследованиям.
Распределенные волоконно-оптические сенсоры для измерения температуры и деформации
Стандартные распределенные волоконно-оптические датчики используют физические принципы рассеяния света Рэлея, Бриллюэна и Рамана, возникающие в результате изменение свойств оптической волноводной среды, из-за деформации или изменения температуры элемента конструкции. Действительно, при изменении свойств оптической среды, происходит модуляция световой волны. В частности, Рэлеевское и Рамановское рассеяние света - в области антистоксовых компонент (слева от спектра на рисунке 1) чувствительны к температуре. В то же время сток-совые и антистоксовые компоненты рассеяния Бриллюэна чувствительны к температуре и деформации. Световая модуляция, чувствительная к температуре/деформации, регистрируется во временной или частотной областях.
X X
о го А с.
X
го m
о
Рисунок 1. Спектральные характеристики рассеяний Рамана, Бриллюэна и Рэлея
м о м
CJ
fO CS
о
CS
о ш m
X
<
m О X X
Аппроксимация во временной области заключается в запуске прямого оптический импульса длительностью t по оптическому волокну. Как показано на рисунке 2, ьй участок рассеяния называется Zi. Zi эквивалентно (1/2^ где v=c/n (с — скорость света в вакууме, а п — групповой показатель преломления волноводной среды), и Ъ - длительность импульса.
Таблица 1
Области применения и технические характеристики волоконно-оптических датчиков
kfLnpülai
v. vd«icy of ihf inpin pulsi
Sc an ering reflecting sites
Z, Z, z.
fl_Q
Bd'ifrittctrd tinut
^..................г,.........z,.........Zj
Рисунок 2. Метод оптической рефлектометрии во временной области
Если существует источник возмущения, вызывающий модуляцию света, он может быть локализован на i-м участке рассеяния посредством измерения временной задержки между прямым и обратным импульсами сигнал. Продолжительность импульса ограничивается пространственным разрешением Rt, которое определяется по формуле [2]:
Rt=tc/(2n)
Этот подход называется оптическим анализом (Optical Time Domain Analysis (OTDA)) или оптической рефлектомет-рией (Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)) во временной области, поскольку обратное рассеяние соответствует обратному отражению оптического импульса. Обычно этот метод позволяет достичь точности разрешения около 1м. В отличие от рассмотренного выше, метод измерения в частотной области, называемый оптической рефлектометрией частотной области (Optical Frequency Domain Reflectometer (OFDR)), использует перестраиваемый лазер для сканирования диапазона частот Af. С помощью преобразования Фурье приводит к пространственному разрешению, величину которого можно определить по формуле [2]:
Rf =c/(2nAf)
Таким образом точность разрешения ограничена возможностью настройки лазерного источника. При применении лазерных источников с высокой скоростью сканирования точность пространственного разрешения может достигать значений менее 1 мм.
Распределенные волоконно-оптические датчики: применение и производительность
Ряд научных работ, в большей степени посвященных физике распределенных волоконно-оптических датчиков, представлен в [3-5], а обзор, посвященный DTS, - в [6]. В данном разделе выполнен анализ последних достижений в области распределенных волоконно-оптических датчиков в областях применения, которые можно отнести к структурному мониторингу состояния трубопровода, результаты анализа сведены в таблицу 1. Кроме этого, в таблице 1 приведены данные о дальности измерения (т.е. дальности зондирования), пространственном разрешении (т.е. точности локализации точки рассеяния, как показано на рисунке 2), температурном разрешении (т.е. минимально обнаруживаемом изменении температуры) и деформационном разрешении (т.е. минимально обнаруживаемом изменении деформации), определяемом в терминах £ [7].
Источник Примене- Метод Диапазон Простран- Темпера- Деформаци-
ние контроля измере- ственное турное раз- онное раз-
ния разрешение решение решение
[8] Защита и контроль энергетических систем Решетка Брэгга 1500 м
[9] Мониторинг подземных газопроводов Раман OTDR 1500 м 1,5 1
[10] Мониторинг нагрузочных ха-рактери-стик тросов мостов Брил-люан OTDR 12-170 м 0,5 0,5 ± 20 це
[11,12] Детекция трещин и их расположения в балках Брил-люан SA-BOTDA 15 м 1 ± 30 це
[13] Детекция дефектов и их расположения в мостах и трубопроводах Брил-люан OTDR Несколько км
[14] Динамический мониторинг напряжений Брил-люан SA-BOTDA Около 100 м < 0.5 ± 1 це
[15] Структурный мониторинг мостов Брил-люан OTDR 320 м
[16] Инклинометр для дистанционного мониторинга оползней Брил-люан OTDA 7,5 м 1 ± 10 це
[17] Мониторинг утечек в трубах большого диаметра Брил-люан OTDA 7,5 м 1 ± 10 це
[18] Защита трубопроводов Раман OTDR (DTS); Релей C-OTDR (DAS) 60000 м 1 0,01
[19] Дистанционное де-тектирова-ние деформации и температуры Brillouin OTDR 19 0,006 0,81 МГц/С 479 МГц/%
[20] Мониторинг нефтегазопроводов A) FBG B) Raman OTDR A) 0.010.02 B) 1-2 A) 0.1 B)1-2 A) 1 ц B) -
[21] Мониторинг нефтегазопроводов Брил-люан OTDR 4000060000 м 1 0,1 ± 20 це
В работе [8] технология распределенного оптического зондирования, основанная на использовании волоконной Брэггов-ской решетки [7], была применена для дистанционной защиты и управления энергосистемами, такая технология может быть применена для создания интеллектуальной сети управления.
Для аналогичной цели используется метод рефлектометрии на основе Рамановского рассеяния света с использованием оптоволоконного композитного силового кабеля. Оптоволоконный композитный силовой кабель т.е. силовой кабель, в который встроены оптические кабели был использован для мониторинга подземных газораспределительных сетей [9]. В работе [10] Бриллюэновская рефлектометрическая система была применена для мониторинга условий нагружения несущих тросов моста, данная технология так же позволяет обнаруживать трещины и их расположения в балке [11-12]. Обнаружение и локализация повреждений в железобетонном мосте и сегментном железобетонном трубопроводе описаны в работе [13]. Динамический мониторинг волны деформации, распространяющейся со скоростью 4 км/сек, с использованием Бриллюэновского оптического анализа c наклоном во временной области (Slope-Assisted Brillouin Optical Time Domain Analysis (SA-BOTDA)) выполнен в работе [14]. Применение Бриллюэновского рефлектометра для мониторинга конструкций мостов и дистанционного мониторинга оползней (измеренных инклинометром) были продемонстрированы в работах [15] и [16] соответственно.
Бриллюан OTDA также использовался для контроля утечек в водопроводных трубах большого диаметра [17]. В [18] защита трубопроводов была гарантирована за счет использования OTDr DTS на основе Рамановского рассеяния света совместно с когерентной Рэлеевской рефлектометрией для распределенного акустического зондирования (Distributed Acoustic Sensing (DAS)). Метод, основанный на активном оптическом волокне, легированном эрбием, использующий оптическую Бриллюэнновскую рефлектометрию использовался для дистанционного измерения деформации и температуры [19]. Наконец, в [20] и [21] методы OTDR, основанные на рассеяниях Рамана и Бриллюэна, соответственно, применялись для мониторинга газовых трубопроводов.
Принцип охлаждения Джоуля-Томсона
Для магистральных газопроводов дефекты, связанные с трещинами и утечками, представляют собой сложную проблему, требующую безотлагательного решения. Физические сигналы (такие как изменение температуры, шум утечки и т.д.), вызванные утечкой газа низкого давления, слабы и их трудно обнаружить. Согласно исследованию [21], в процессе утечки газа возникает эффект охлаждения Джоуля-Томсона, который приводит к падению температуры газа. Это падение температуры может быть обнаружено DTS вблизи мест утечки. После этого возможные дефекты могут быть локализованы. В данном разделе проведены расчеты по оценке изменения температуры утекающего газа, вызванного возможными утечками на различных участках подземной газовой сети. В качестве расчетного параметра на рисунке 3 приведены коэффициенты Томсона для различных газов [22].
о.зо
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10
Не СО
N Air 25%сн4 !,0%С11, 75%сн4 СИ Аг
+76%N, +50%N +25%Г^ 4
Различные газы
Рисунок 3. Коэффициент Джоуля-Томсона для различных газов
Аргон имеет коэффициент Джоуля-Томсона, близкий к коэффициенту метана (основной компонент природного газа). Из соображений безопасности, в качестве газа для расчета выбран аргон, для облегчения возможной экспериментальной проверки в будущем. Блок схема алгоритма оценки температуры утечки газа показана на рисунке 4. [22]
(1) Расчет начинаем от начала трещины: определяем начальную температуру газа Г(1) н давление р (1)
(2) Определяем геометрические параметры трещины: угол наклона, поверхность границы, направление среднего потока, шероховатость н т.д.
(3) Определяем изменение давление газа при протекании через первое малое прирашение трещины, представляющее собой сумму потерь давления на потери от грення, инерционные потери н потерн на рециркуляцию: Ар = Ар^с - Ар111еп - Аргеа:с
[4) Рассчитываем давление р (2) газа после утечки через первое приращение грещнны
(5) Рассчитываем удельный объем газа по формулам
_ W «'
" v-Ь' v(v+b')r«
(Ь) определяем изменение температуры газа при протекании через первое приращение трещины.
*РЛТ = Г^Лр
уравнению Редлиха-Квонга
. где коэффициент Джоуля-Томсона рассчитывается по
(7) Рассчитываем температуру Т (2) газа после просачивания через первое приращение трещины
Разрабатываем итерационные коды для расчета других приращений
Рисунок 4. Блок-схема алгоритма для расчета температуры вытекающего газа
Для газораспределительной сети давление газа варьируется от 0,02 бар до 16 бар. В данной статье, проведены расчеты изменения температуры для различных давлений газа (16 бар, 12 бар, 8 бар, 4 бар, 0.5 бар, 0,02 бар). Исходные параметры приведены в таблице 2. Значение шероховатости, приведенное в таблице 2, является шероховатостью поверхности трещин полиэтилена (ПЭ) [22]. В настоящее время трубы из полиэтилена являются основными в распределительных сетях трубопроводных компаний. Из соображений консервативных оценок выбран наибольший размер трубы (наружный диаметр 315 мм). Начальные параметры трещины в разумных пределах оцениваются по [22].
Таблица 2
Параметры Описание Значение
To Начальная температура газа внутри труб 30°C
Wc Ширина трещины 0,25 мм
Rqlobal Общая шероховатость 3,6 мкм
а Угол наклона поверхности трещины п/6
OD Наружный диаметр трубы 315 мм
t Глубина трещины/толщина трубы 15 мм
Изменения давления и температуры вытекающего аргона вдоль сквозной трещины при разном давлении в трубе представлены на рисунках 5 и 6 соответственно. [22]
X X
о
го А с.
X
го m
о
м о м
CJ
Положение сквозной трещины {от входа трещины до выхода) (мм)
Рисунок 5. Изменение давления вытекающего аргона вдоль сквозной трещины
mm
V\
Давление в ^ трубопровода: —■—16 бар
— ▼ 12 бар 8 бар 4 бар
—4— 1.5 бар 1.02 бар
Положение сквозной трещины(от входа трещины до выхода) (мм)
Рисунок 6. Изменение температуры вытекающего аргона вдоль сквозной трещины
Результаты расчетов приведены в таблице 3. При исследовании этих случаев можно увидеть, что минимальное падение температуры просачивающегося через трещину аргона составляет 0,27 °С при том, что давлении в трубе 1,02 бар.
В настоящий момент, точность измерения температуры в выпускаемых серийно системах DTS с приемлемой стоимостью составляет до 0,1 °С. Это значит, что даже при самом низком давлении в трубе 1,02 бар (падение температуры на 0,27 °С, как показано в таблице 3 [22]) система DTS способна обнаружить изменения температуры, вызванным эффектом охлаждения Джоуля-Томсона при утечках, и после найти место утечки.
среды может быть зафиксировано распределенным датчиком температуры, установленным на трубе, и затем сигналы об утечке газа могут быть переданы на диспетчерский пункт, где инженер сможет оценить возможные риски и принять управленческое решение по реагированию на возникшую ситуацию. Таким образом можно значительно снизить риски возникновения чрезвычайных ситуаций. Для более точного обнаружения утечки газа системой DTS, необходимо доработать систему сигнализации, например, оснастить ее элементами искусственного интеллекта.
Время отклика не должно рассматриваться как самый важный параметр технической диагностики, поскольку допустима определенная величина утечки. Основное внимание необходимо уделить точной локализации мест утечки газа. Быстрое время отклика может ухудшить температурное разрешение, которое является критическим параметром для обнаружения незначительных изменений температуры. Ключевым моментом в системе детекции утечек газа DTs должен быть идентификатор сигнала относительно длительно-стабильного незначительного падения температуры, дабы избежать вмешательства лишних шумовых сигналов и неправильных сигналов тревоги, а также повысить корректность реакции сигнализации на утечку газа.
Заключение
Распределенные волоконно-оптические системы зондирования находятся на пути к практическому внедрению для защиты трубопроводов. В частности, волоконно-оптическое температурное зондирование является перспективным методом исследования подземных газопроводов. Даже при небольших утечках в распределительных газовых сетях с низким давлением (например, 1,02 бар) он способен обнаружить незначительные утечки газа. Кабели датчиков могут быть проложены непосредственно вдоль участка, где расположен трубопровод. Утечка газа распознается по температурной аномалии, вызванной эффектом Джоуля-Томсона. По пространственно-временной динамике изменения температуры, вызванной утечкой, можно сделать вывод, что существует опасность, вызванная утечкой газа. Для более точного обнаружения утечки газа необходимо доработать систему сигнализации коммерческой системы DTS, адаптировав ее к особенностям эффекта Джо-уля-Томсона, возникающего в процессе утечки газа через трещины, что позволит улавливать незначительные изменения сигнала, возникающие при стабильном падении температуры в течение относительно длительного времени.
Таблица 3
со сч о сч
О Ш
m
X
<
m О X X
Давление Давление выте- Перепад давле- Температура Понижение тем-
газа кающего аргона ния при утечке вытекающего пературы при
внутри на выходе из аргона через аргона на вы- утечке аргона
трубы трещины трещину Др ходе из тре- через трещину
Р<баР) pcf6^ (бар) щины Т(°С) ДТ(°С)
16 4,246 11,754 25,805 4,195
12 3,185 8,815 26,857 3,143
8 2,123 5,877 27,907 2,093
4 1 3 28,954 1,046
1,5 1 0,5 29,608 0,392
1,02 1 0,02 29,73 0,27
Эффект охлаждения Джоуля-Томсона будет происходить непрерывно, пока имеется достаточное количество исходного газа. Как только газ вытечет наружу, его поток будет остановлен землей, которая его окружает, и он будет диффундировать в пористый грунт. Из-за длительной и непрерывной утечки газа температура в области трещины понизиться за счет процесса теплообмена. И в итоге температура окружающей атмосферы вблизи трещины может приблизиться к более низкой температуре вытекающего газа, вызванной эффектом охлаждения Джоуля-Том-сона. Исходя из этого, изменение температуры окружающей
Литература
1. Avateq Corp. Press Release. New leak detection and monitoring technology ensures safety of pipelines.
2. X. Biao, L. Cheng, "Recent progress in distributed fiber optic sensors," Sensors, vol. 12, no. 7, pp. 8601-8639, 2012.
3. M. A. Soto, L. Thevenaz, "Modeling and evaluating the performance of Brillouin distributed optical fiber sensors," Optics Express, vol. 21, no. 25, pp. 31347-31366, 2013.
4. M. Tur, A. Motil, I. Sovran, A. Bergman, "Recent progress in distributed Brillouin scattering fiber sensors (invited)," Proceedings of IEEE Sensors, Valencia, pp. 138-141, 2014.
5. A. Ukil, H. Breandle, P. Kripper, "Distributed temperature sensing: Review of technology and Applications," IEEE Sensors Journal, vol. 12, no. 5, pp. 885-892, 2012.
6. C. E. Campanella, L. Mastronardi, F. De Leonardis, P. Malara, G. Gagliardi, V. M. N. Passaro "Investigation of fiber bragg grating based mode-splitting resonant sensor", Optics Express, vol. 22, no. 21, pp. 25371-25384, 2014.
7. P. Orr, G. Fusiek, P. Niewczas, C. D. Booth, A. Dy'sko, F. Kawano, T. Nishida, and P. Beaumont, "Distributed photonic instrumentation for power system protection and control," IEEE
Transactions on Instrumentations and Measurements, vol. 64, no. 1, 19-25, 2015.
8. J. Cho, J. H. Kim, H. J. Lee, J.Y. Kim, I. K. Song and J. H. Choi, "Development and improvement of an intelligent cable monitoring system for underground distribution networks using distributed temperature sensing," Energies, vol. 7, no. 2, pp. 10761094, 2014.
9. J. He, Z. Zhou, J. Ou, "Optic fiber sensor-based smart bridge cable with functionality of self-sensing, theoretical and experimental investigations into crack," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 35, no. 1-2, pp. 84-93, 2013.
10. X. Feng, J. Zhou, C. Sun, X. Zhang, and F. Ansari, "Theoretical and experimental investigations into crack detection with BOTDR-distributed fiber optic sensors," Journal of Engineering Mechanics, vol. 139, no. 12, pp. 1797-1807, 2013.
11. X. Feng, X. Zhang, C. Sun, M. Motamedi, and F. Ansari, "Stationary wavelet transform method for distributed detection of damage by Fiber-Optic Sensors," Journal of Engineering Mechanics, vol. 140, no. 4, 2014.
12. B. Glisic, D. Sigurdardottir, Y. Yao, D. Hubbell, "Damage detection and characterization using fiber optic sensors," Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems, Proc. Of SPIE, San Diego, California, USA 8692, 86921Y-1-10, 2013.
13. Y. Peled, L. Yaron, A. Motil, M. Tur, "Distributed and dynamic monitoring of 4km/sec waves using a Brillouin fiber-optic strain sensor," Fifth European Workshop on Optical Fibre Sensors, Proc. of SPIE, Krakow, Poland 8794, 879434-1-5, 2013.
14. L. Gang, W. Gang, S. Yingjie, G. Ning, "The application of BOTDR on health diagnosis in the Wangjiatan bridge," International Symposium on Optoelectronic Technology and Application, Proc. of SPIE, Beijing, China 9297, 92972M-1-5, 2014.
15. A. Minardo, L. Picarelli, B. Avolio, A. Coscetta, R. Papa, G. Zeni, C. Di Maio, R. Vassallo, L. Zeni, "Fiber optic based inclinometer for remore monitoring of landslides: on site comparison with traditional inclinometers," Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2014 IEEE International, Quebec City, QC 4078 - 4081, 2014.
16. R. R. Lombera, J. M. Serrano, O. Martinez, J. D. San Emeterio, J. M. Lopez-Higuera, "Experimental demonstration of a leakage monitoring system for large diameter water pipes using fiber optic distributed sensor system," SENSORS, 2014 IEEE, Valencia, 1885 - 1888, 2014.
17. F. Taminola, D. Hill, "Distributed fibre optic sensors for pipeline protection," Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 1, no. 4-5, pp. 134-143, 2009.
18. M. Ding, Y. Mizuno, N. Hayashi, K. Nakamura, "Measurements of Brillouin gain spectra in erbium-doped optical fibers for long-distance distributed strain and temperature sensing," ICA 2013 Montreal, Montreal, Canada 19(70054), 1-6, 2013.
19. H. Nakstad, J. T. Kringlebotn, "Probing oil fields," Nature Photonics, vol. 2, no. 3, pp. 147-149, 2008.
20. T. Walk, J. Frings, "Fiber optic sensing can help reduce third-party threats," Oil & Gas Journal, vol. 108, no. 1-6, 2010.
21. G. Ai, H.W. Ng, Y. Liu, Study on heat transfer process during leaks of high pressure argon through a realistic crack, Int. J. Therm. Sci. vol. 99, pp. 213-227, 2016.
22. Carlo Edoardo Campanella, Gang Ai, Abhisek Ukil. Distributed Fiber Optics Techniques for Gas Network Monitoring. IEEE International Conference on Industrial Technology. URL:https://www.researchgate.net/publication/289964273_Distrib uted_Fiber_Optics_Techniques_for_Gas_Network_Monitoring. Дата обращения (03.10.2023).
Monitoring of main gas pipelines using fiber optic technology Rumanovsky I.G., Nikitin N.A., Egorova A.V.
Pacific State University, Khabarovsk Federal Research Center of the Far Eastern
Branch of the Russian Academy of Sciences JEL classification: L61, L74, R53
Monitoring the condition of underground gas pipeline networks in real time is crucial for the uninterrupted provision of the energy infrastructure of the Far Eastern region. To this end, this article carries out a study of optical methods of technical diagnostics based on distributed fiber optic sensors currently used in the context of monitoring gas pipelines. A detailed overview of these techniques and their application in terms of diagnostic distance, spatial resolution, sensitivity to temperature change and strain. During a gas leak, the Joule-Thomson cooling effect takes place. The temperature drop due to the Joule-Thomson cooling effect for argon (has a JT effect similar to methane) under various operating conditions is analyzed in this work. Local temperature changes for gas leak monitoring can be detected through the application of Distributed Temperature Sensing (DTS) in underground gas pipelines Keywords: condition monitoring, distributed temperature sensor, optical fiber, Joule
Thomson cooling, gas network, underground gas pipeline, natural gas, argon. References
1. Avateq Corp. Press Release. New leak detection and monitoring technology
ensures safety of pipelines.
2. X. Biao, L. Cheng, "Recent progress in distributed fiber optic sensors," Sensors, vol.
12, no. 7, pp. 8601-8639, 2012.
3. M. A. Soto, L. Thévenaz, "Modeling and evaluating the performance of Brillouin
distributed optical fiber sensors," Optics Express, vol. 21, no. 25, pp. 3134731366, 2013.
4. M. Tur, A. Motil, I. Sovran, A. Bergman, "Recent progress in distributed Brillouin
scattering fiber sensors (invited)," Proceedings of IEEE Sensors, Valencia, pp. 138-141, 2014.
5. A. Ukil, H. Breandle, P. Kripper, "Distributed temperature sensing: Review of technology
and applications," IEEE Sensors Journal, vol. 12, no. 5, pp. 885-892, 2012.
6. C. E. Campanella, L. Mastronardi, F. De Leonardis, P. Malara, G. Gagliardi, V. M.
N. Passaro "Investigation of fiber bragg grating based mode-splitting resonant sensor," Optics Express, vol. 22, no. 21, pp. 25371-25384, 2014.
7. P. Orr, G. Fusiek, P. Niewczas, C. D. Booth, A. Dy'sko, F. Kawano, T. Nishida, and
P. Beaumont, "Distributed photonic instrumentation for power system protection and control," IEEE Transactions on Instrumentations and Measurements, vol. 64, no. 1, 19-25, 2015.
8. J. Cho, J. H. Kim, H. J. Lee, J.Y. Kim, I. K. Song and J. H. Choi, "Development and
improvement of an intelligent cable monitoring system for underground distribution networks using distributed temperature sensing," Energies, vol. 7, no. 2, pp. 1076-1094, 2014.
9. J. He, Z. Zhou, J. Ou, "Optic fiber sensor-based smart bridge cable with functionality
of self-sensing, theoretical and experimental investigations into crack," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 35, no. 1-2, pp. 84-93, 2013.
10. X. Feng, J. Zhou, C. Sun, X. Zhang, and F. Ansari, "Theoretical and experimental
investigations into crack detection with BOTDR-distributed fiber optic sensors," Journal of Engineering Mechanics, vol. 139, no. 12, pp. 1797-1807, 2013.
11. X. Feng, X. Zhang, C. Sun, M. Motamedi, and F. Ansari, "Stationary wavelet transform method for distributed detection of damage by Fiber-Optic Sensors," Journal of Engineering Mechanics, vol. 140, no. 4, 2014.
12. B. Glisic, D. Sigurdardottir, Y. Yao, D. Hubbell, "Damage detection and characterization using fiber optic sensors," Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems, Proc. Of SPIE, San Diego, California, USA 8692, 86921Y-1-10, 2013.
13. Y. Peled, L. Yaron, A. Motil, M. Tur, "Distributed and dynamic monitoring of
4km/sec waves using a Brillouin fiber-optic strain sensor," Fifth European Workshop on Optical Fiber Sensors, Proc. of SPIE, Krakow, Poland 8794, 879434-1-5, 2013.
14. L. Gang, W. Gang, S. Yingjie, G. Ning, "The application of BOTDR on health diagnosis in the Wangjiatan bridge," International Symposium on Optoelectronic Technology and Application, Proc. of SPIE, Beijing, China 9297, 92972M-1-5, 2014.
15. A. Minardo, L. Picarelli, B. Avolio, A. Coscetta, R. Papa, G. Zeni, C. Di Maio, R.
Vassallo, L. Zeni, "Fiber optic based inclinometer for remore monitoring of landslides: on site comparison with traditional inclinometers," Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2014 IEEE International, Quebec City, QC 4078 - 4081, 2014.
16. R. R. Lombera, J. M. Serrano, O. Martinez, J. D. San Emeterio, J. M. Lopez-
Higuera, "Experimental demonstration of a leakage monitoring system for large diameter water pipes using fiber optic distributed sensor system," SENSORS, 2014 IEEE, Valencia, 1885 - 1888, 2014.
17. F. Taminola, D. Hill, "Distributed fiber optic sensors for pipeline protection," Journal
of Natural Gas Science and Engineering, vol. 1, no. 4-5, pp. 134-143, 2009.
18. M. Ding, Y. Mizuno, N. Hayashi, K. Nakamura, "Measurements of Brillouin gain spectrum
in erbium-doped optical fibers for long-distance distributed strain and temperature sensing," ICA 2013 Montreal, Montreal, Canada 19( 70054), 1-6, 2013.
19. H. Nakstad, J. T. Kringlebotn, "Probing oil fields," Nature Photonics, vol. 2, no. 3,
pp. 147-149, 2008.
20. T. Walk, J. Frings, "Fiber optic sensing can help reduce third-party threats," Oil &
Gas Journal, vol. 108, no. 1-6, 2010.
21. G. Ai, H. W. Ng, Y. Liu, Study on heat transfer process during leaks of high pressure
argon through a realistic crack, Int. J. Therm. Sci. vol. 99, pp. 213-227, 2016.
22. Carlo Edoardo Campanella, Gang Ai, Abhisek Ukil. Distributed Fiber Optics Techniques for Gas Network Monitoring. IEEE International Conference on Industrial Technology. URL: https://www.researchgate.net/publication/289964273_Distributed_Fiber_Optics _Techniques_for_Gas_Network_Monitoring. Date of access (03.10.2023).
X X О го А С.
X
го m
о
to о to
M
