Волоконно-оптическая система измерения температуры: делает “видимой” утечку в сети отопительных труб
2026-08-04
Отопительный трубопровод закопан в землю, слой теплоизоляции отсырел, заполнение растрескалось, трубопровод протекает. Эти проблемы трудно обнаружить вручную и вовремя в процессе эксплуатации.Что делает волоконно-оптическая система измерения температуры, так это устанавливает набор “нервов”, которые могут непрерывно измерять температуру в трубопроводной сети.Принцип измерения температуры распределенного оптического волокна несложен.После того, как чувствительное к температуре оптическое волокно проложено вдоль трубопровода, хост излучает лазерные импульсы на оптическое волокно, и в оптическом волокне продолжает генерироваться рассеянный назад свет. Интенсивность сигнала комбинационного рассеяния зависит от температуры оптического волокна.С помощью анализа и демодуляции рассеянного сигнала можно получить данные о температуре в каждой точке вдоль всего оптического волокна.При нормальной работе распределение температуры вдоль трубопровода стабильно; как только где-то возникает утечка, горячая вода или пар изменяют температурное поле вокруг места утечки. После того, как система зафиксирует изменение температуры, она автоматически подаст сигнал тревоги и сообщит о местоположении утечки.
Набор волоконно-оптических систем измерения температуры обычно состоит из трех частей: измеряющего температуру оптического волокна, узла измерения температуры и платформы фонового мониторинга.Измеряющее температуру оптическое волокно эквивалентно датчику, который прокладывается вдоль всей линии отопительного трубопровода; хост отвечает за передачу лазерных сигналов, прием и анализ рассеянных сигналов; платформа мониторинга отображает данные о температуре в графическом виде и автоматически подает сигнал тревоги при отклонении от нормы.Что касается производительности, то ключевые технические показатели, указанные в групповом стандарте T/SSM 24-2025 "Общие технические характеристики распределенных волоконно-оптических систем измерения температуры для тепловых трубопроводов", включают: диапазон измерения температуры от -20℃ до 130℃, пространственное разрешение не более 1 метра (расстояние обнаружения в пределах 15 километров), измерение температуры точность ±1℃, точность позиционирования ±1 метр и максимальное расстояние мониторинга не менее 10 километров.Оптическое волокно само по себе является изолятором, не подверженным электромагнитным помехам, и подходит для передачи на большие расстояния.
По сравнению с традиционными системами обнаружения утечек электроэнергии преимущества измерения температуры оптического волокна заключаются в большом расстоянии наблюдения, высокой точности позиционирования и высокой помехозащищенности.Электроизмерительная система должна встроить сигнальную линию в трубопровод, полагаясь на изменения сопротивления или импеданса для определения утечки, на которую в значительной степени влияет электромагнитная среда, а точность позиционирования относительно ограничена.После установки волоконно-оптической системы измерения температуры вместе с трубопроводом она практически не требует технического обслуживания и имеет длительный срок службы.С точки зрения отраслевых стандартов, T/CDHA 11-2022 "Технические условия для волоконно-оптической системы мониторинга непосредственно заглубленных теплотрасс", выпущенный Ассоциацией городского отопления Китая в 2022 году, подходит для волоконно-оптических систем мониторинга непосредственно заглубленных теплотрасс, которые прокладываются вне трубопровода и основаны на технологии измерения температуры.Национальный стандарт GB/T 47547-2026 "Технические условия на волоконно-оптическую систему мониторинга для безопасной эксплуатации трубопроводов с прямой тепловой изоляцией под землей" был выпущен в апреле 2026 года и будет введен в действие в ноябре 2026 года.
Эта технология уже используется в реальных проектах."Система ситуационной осведомленности", установленная в сети теплотрасс Shiyan, состоит из трех частей: высокоточного оптического волокна, распределенного узла определения температуры по оптическому волокну и платформы фонового мониторинга, которая поддерживает точность измерения температуры ±1℃.Интеллектуальная система обнаружения утечек оптического волокна в трубопроводной сети, совместно разработанная Tangshan Xingbang Pipeline и Институтом материаловедения Хэфэй Китайской академии наук. Вместе с трубопроводом проложено чувствительное к температуре оптическое волокно, которое позволяет определить место утечки и своевременно предупредить в режиме реального времени.В июне 2025 года Международная организация по стандартизации (ISO) официально учредила проект "Технические требования к системе мониторинга утечек оптоволокна для прямых заглубленных теплотрасс", главным редактором которого является Xingbang Pipeline.Волоконно-оптическая система измерения температуры изменила степень утечки в сети отопительных труб с ”невидимой“ на ”видимую".Для новых или модернизированных систем отопления это основная инвестиция, которую стоит рассмотреть.
