Détection acoustique / de vibration distribuée (DAS/DVS)

 

Les systèmes de détection acoustique / de vibration distribuée détectent les vibrations et capturent l’énergie acoustique le long de fibres optiques. Les réseaux de fibre optique existants le long de l’actif font office de capteur de détection acoustique distribuée : ils recueillent les données en temps réel et aident les opérateurs à prendre les mesures adéquates. Des algorithmes de classification servent à détecter et à localiser les événements tels que les fuites, défauts de câbles, intrusions et autres sons anormaux.

Plusieurs technologies DAS/DVS sont utilisées sur le marché ; la plus courante fait appel à la réflectométrie optique temporelle cohérente (C-OTDR).
La C-OTDR utilise la rétrodiffusion de Rayleigh, qui permet la détection des signaux de fréquence acoustique sur de longues distances. L’interrogateur envoie une impulsion laser cohérente le long d’une fibre optique (le câble de détection). Les sites de diffusion au sein de la fibre font que celle-ci agit comme un interféromètre distribué avec une longueur de référence identique à celle de l’impulsion (par ex. 10 mètres).

La perturbation acoustique sur une fibre génère son élongation ou sa compression microscopique (microdéformation), ce qui provoque un changement d’amplitude et/ou de relation de phase.

Avant que l'impulsion laser suivante ne puisse être émise, l'impulsion précédente doit avoir eu le temps de parcourir toute la longueur de la fibre et ses réflexions de revenir.  La fréquence maximale d’impulsion est déterminée par la longueur de la fibre. Les signaux acoustiques qui peuvent être mesurés varient donc à des fréquences jusqu'à la fréquence de Nyquist, qui est généralement égale à la moitié de la fréquence d’impulsion. Les fréquences les plus élevées sont très rapidement atténuées ; la plupart des fréquences les plus pertinentes pour la détection et la classification des événements se situent donc vers le bas de la plage de 2 kHz.  

Dans la plage des très basses fréquences, les systèmes C-OTDR basés sur la phase permettent la mesure hautement précise des températures transitoires dues à l’élongation / la compression de la fibre avec les changements de température.  Ce mode de mesure bien connu de l’industrie pétrolière et gazière s’appelle détection de gradient de température distribuée (DTGS).

 

Avec la combinaison des mesures de phase et d’amplitude, la technologie propriétaire « 2P Squared » d’AP Sensing est moins affectée par l'évanouissement du signal couramment observé dans les autres systèmes C-OTDR.

Le système DAS d’AP Sensing offre des performances constantes sur toute la longueur de la fibre et, par conséquent, des mesures de haute qualité

 

Principales caractéristiques de la technologie DAS 2P Squared d’AP Sensing:

  • Mesure et localisation précises de l’amplitude, de la fréquence et de la phase du champ acoustique incident
  • Véritable linéarité sur la distance, dans le temps et l’intensité acoustique
  • La qualité du signal est obtenue avec le rapport signal/bruit
  • Les techniques optiques avancées « 2P Squared » améliorent la qualité du signal sur une vaste plage de mesures
  • Plage de mesures la plus vaste au monde: 100 km

 

Avantages:

  • Un événement acoustique appliqué au début et à la fin de la fibre est recueilli avec la même sensibilité et la même « empreinte »
  • D’excellentes données brutes sont essentielles pour la reconnaissance du modèle et les algorithmes d’apprentissage machine