法国FEBUS分布式光纤测量系统-北京桔灯地球物理勘探股份有限公司

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-R、G1-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

机箱尺寸：482毫米 × 450毫米 × 178毫米

u FEBUS A1-R 系统，19寸4U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，19寸1U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（482mm450mm178mm）/15KG
环境参数	运行温湿度	5 °C to +40 °C, 80%相对湿度
环境参数	存储温度	-10 °C to +60 °C

FO-LOG软件介绍

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. 与ISTerre合作的法国莫里耶纳河谷通信光缆DAS地震探测

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》

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

二、G1-R分布式光纤温度应变测量系统

机箱尺寸：482毫米 × 450毫米 × 178毫米

u FEBUS G1-R 系统，19寸4U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 或 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。

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（482mm450mm178mm）/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）
环境参数	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) 和 FEBUS G1-R (DTS 和 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)。

FEBUS的PIMS（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。

主要优势

l 来自 DAS、DTS 和 DSS 的数据的合并。

l 远程监控（超过 50 公里距离）

l 与 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-R、G1-C、G1-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。

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

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2 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 与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	1 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2 小时时间*
	物理规格	55.1 x 35.8 x 22.6 cm，12 kg
环境参数	运行温湿度	0 °C to +40 °C
环境参数	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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