Verteilte faseroptische Sensorik Systeme (engl.: Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS)) ermöglichen die Überwachung kritischer Anlagen, indem sie Standard-Glasfaserkabel als Sensoren verwenden. Diese Systeme ermöglichen die präzise Messung von Temperatur, Dehnung und akustischen Signalen über die gesamte Länge einer optischen Faser. Die DFOS-Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Überwachung von Industriesystemen, kritischer Infrastruktur und wissenschaftlichen Anwendungen.
Funktionsweise der verteilten faseroptischen Sensorik
DFOS-Technologie nutzt die intrinsischen Rückstreueigenschaften von Licht in Glasfasern. Von eingespeisten Laserpulsen in der Faser wird ein Teil des Lichts aufgrund der Wechselwirkung mit der Glasstruktur zurückgestreut. Das zurückgestreute Licht wird anhand seiner physikalischen Eigenschaften analysiert, um wertvolle Daten über Umweltbedingungen entlang der gesamten Faserlänge zu gewinnen. Abhängig von der gewählten DFOS-Technologie ermöglicht dieser Prozess die Erstellung eines kontinuierlichen räumlichen Profils von Temperatur, Dehnung oder akustischer Aktivität über die Zeit hinweg.
Arten der Rückstreuung in der DFOS-Technologie
Die DFOS-Technologie basiert auf verschiedenen optischen Rückstreuphänomenen:
- Raman-Streuung: wird bei der präzisen verteilten Temperaturmessung (engl.: Distributed Temperature Sensing (DTS)) und bei der faseroptischen Linearen Wärmemeldung (LWM) , (engl.: Fiber optic Linear Heat Detection (LHD)) eingesetzt, um Temperaturveränderungen entlang der Faser über die Zeit zu messen.
- Brillouin-Streuung: ermöglicht die verteilten Temperaturmessung
über große Entfernungen entlang einer optischen Faser.
In der verteilten Temperatur- & Dehnungsmessung (engl.: Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS) erlaubt sie die gleichzeitige und unabhängige Messung von Temperatur und mechanischer Dehnung. - Rayleigh-Streuung: bildet die Grundlage für die verteilte akustische Sensorik (engl: Distributed Acoustic Sensing (DAS)), die Vibrationen und akustische Signale zur Sicherheits- und Strukturüberwachung aufzeichnet.
Überwachungsfunktionen der DFOS-Technologie
DFOS-Systeme ermöglichen eine hochauflösende, echtzeitfähige Überwachung über große Distanzen und liefern wertvolle Einblicke in verschiedensten Branchen. Zu den wichtigsten Funktionen zählen:
- Verteilte akustische Sensorik (DAS) : Wandelt Glasfasern in ein dichtes Netzwerk akustischer Sensoren um, dass Vibrationen und akustische Signale in Echtzeit erfasst – ideal für Anwendungen in den Bereichen Sicherheit, Transport und Verkehr sowie seismische Überwachung.
- Verteilte Temperaturmessung (DTS) : Nutzt Glasfasertechnologie zur kontinuierlichen Temperaturmessung entlang der gesamten Faserlänge und ermöglicht so eine präzise thermische Überwachung in industriellen Anwendungen.
- Faseroptische Lineare Wärmemelder (LWM/LHD) : Verwendet faseroptische Sensorkabel zur Erkennung und Lokalisierung von Temperaturänderungen entlang ihrer Länge und bietet eine schnelle, zuverlässige und kosteneffiziente Lösung zur Brand- und Überhitzungserkennung in industriellen, gewerblichen und kritischen Infrastrukturen.
- Verteilte Temperatur- & Dehnungsmessung (DTSS) : Erweitert die Funktionalität von DTS, indem sowohl Temperaturänderungen als auch mechanische Dehnung gleichzeitig erfasst werden – unverzichtbar für die Beurteilung der strukturellen Integrität und die Überwachung von Infrastrukturen.
Vorteile und Stärken der verteilten faseroptischen Sensorik (DFOS)
- Kontinuierliche, verteilte Messungen: Liefert ein vollständiges räumliches Profil statt punktueller Einzelmessungen.
- Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit: Erkennt selbst kleinste Veränderungen in Temperatur, Dehnung oder akustischen Signalen.
- Unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen: Besonders geeignet für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen.
- Kosteneffizient und wartungsarm: Glasfasern sind langlebig und bieten langfristige Stabilität. Die Nutzung vorhandener Glasfaserinfrastruktur senkt Installations- und Wartungskosten.
- Skalierbarkeit: Überwacht Anlagen über Entfernungen von bis zu 100 km oder mehr – ganz ohne zusätzliche Sensoren.
- Widerstandsfähig gegenüber extremen Umgebungen: Glasfaserkabel funktionieren zuverlässig bei extremen Temperaturen, in korrosiven oder druckbelasteten Umgebungen.
AP Sensings verteilte akustische Sensortechnologie
Verbesserte Leistung und Messfunktionen zum Schutz Ihrer wertvollen Anlagen und Infrastruktur. Unser DAS der fünften Generation bietet einen weltweit führenden Messbereich für echte phasenbasierte Systeme ohne zusätzliche Verstärkung. Es bietet verbesserte Messleistung bei verbesserter Benutzerfreundlichkeit und reduzierten Signalartefakten wie Fading.
DTS-Systeme von AP Sensing
DTS N45-Serie
AP Sensing erfüllt mit seinen Systemen alle Anforderungen dieser Märkte. Unsere DTS N45-Serie ist so entwickelt, dass sie in allen Umgebungen eingesetzt werden kann – von der Wüste bis zur Arktis. Branchenführende Zertifizierungen und strenge Typentests garantieren höchste Produktqualität und Langlebigkeit.
DTS N62-Serie
Die innovative DTS N62-Serie ist ein Beweis für modernste Technik. Durch die Nutzung der fortschrittlichen Fähigkeiten der B-OTDR-Technologie gewährleistet dieses DTS-System eine außergewöhnliche Messleistung bei der Überwachung langer Anlagen.
Faseroptischer Linearer Wärmemelder (LWM)
LHD N45-Serie
Mit der dritten Generation unseres LHD-Systems, der N45-Serie, setzt AP Sensing neue Maßstäbe für faseroptische lineare Wärmemelder. Die N45-Serie ist nach nationalen und internationalen Normen für die Branderkennung zertifiziert und bietet die größte zertifizierte Reichweite auf dem Markt. Kein anderes Brandmeldesystem kann Temperaturen von bis zu 750 °C standhalten, ohne seine Überwachungsfunktionen zu verlieren.
DTSS N62-Serie
Die innovative DTSS N62-Serie ist ein Beweis für modernste Technik. Dieses DTSS-System nutzt die erweiterten Funktionen der B-OTDR-Technologie und gewährleistet eine außergewöhnliche Messleistung für die Überwachung langer Anlagen.
Mit einer bewährten Erfolgsgeschichte und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung „Made in Germany“. Unser Team arbeitet mit Ihnen zusammen, um die richtige Technologiekombination für Ihre Anforderungen auszuwählen.
Zusammenfassung
Die Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS)-Technologie revolutioniert die Überwachung von industriellen Systemen, kritischer Infrastruktur und wissenschaftlichen Anwendungen – und ermöglicht dadurch intelligentere, sicherere und effizientere Betriebsabläufe.
DFOS nutzt Standard-Glasfaserkabel zur kontinuierlichen Messung von Temperatur, Dehnung oder akustischen Signalen entlang von Anlagen und Infrastrukturen.. Mithilfe fortschrittlicher Datenverarbeitungsalgorithmen werden diese Signale interpretiert, um Anomalien, strukturelle Veränderungen oder Umweltbedingungen zu erkennen. Dadurch werden eine frühzeitige Fehlererkennung, vorausschauende Wartung und eine gesteigerte Betriebseffizienz möglich.
Dank der Fähigkeit, große Distanzen abzudecken, eine hohe räumliche Auflösung zu liefern und Echtzeiteinblicke zu bieten, versetzt DFOS den Betreiber in die Lage, die Sicherheit zu erhöhen, die Leistung zu optimieren und proaktiv auf potenzielle Probleme zu reagieren.