পাওয়ার তারের জন্য বিতরণ করা ফাইবার অপটিক সেন্সিং

ক্রমাগত তারের নিরীক্ষণের জন্য প্রযুক্তি, অ্যাপ্লিকেশন এবং ইঞ্জিনিয়ারিং বিবেচনা

1. ভূমিকা

ভূগর্ভস্থ পাওয়ার তারের নেটওয়ার্কগুলি দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে। শহুরে লোড বৃদ্ধি, পরিবহনের বিদ্যুতায়ন, এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য প্রজন্মের বিল্ড-আউট লক্ষ লক্ষ কিলোমিটার নতুন XLPE কেবলকে নালী, টানেল এবং সরাসরি সমাহিত রুটে চালিত করেছে। একই সময়ে, তারের লোডিং ধরণগুলি পরিবর্তিত হয়েছে: বিতরণ করা সৌর এবং বায়ু থেকে দ্বিমুখী শক্তি প্রবাহ মানে তারগুলি আর একটি সাধারণ দিন-রাত্রি লোড চক্র বহন করে না, এবং নিরোধকের উপর তাপীয় চাপ বার্ধক্যের প্রাথমিক চালক হয়ে উঠেছে।

ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের সবচেয়ে বিঘ্নিত এবং ব্যয়বহুল ইভেন্টগুলির মধ্যে তারের ব্যর্থতাগুলি রয়ে গেছে। একটি জটিল ভূগর্ভস্থ সার্কিটে একটি অপরিকল্পিত ত্রুটির জন্য ত্রুটির অবস্থান, খনন, স্প্লাইসিং এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন - প্রায়শই দীর্ঘস্থায়ী দিন, উল্লেখযোগ্য গ্রাহক বাধা জরিমানা সহ। ক্যাবল ফ্লিটের বয়স এবং লোডিং বাড়ার সাথে সাথে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ একটি বিলাসিতা থেকে প্রয়োজনে চলে গেছে।

ক্রমাগত কেবল পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে এমন প্রযুক্তিগুলির মধ্যে, বিতরণকৃত ফাইবার অপটিক সেন্সিং (ডি-এফওএস) সবচেয়ে পরিপক্ক এবং ব্যাপকভাবে মোতায়েন হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। প্রচলিত পয়েন্ট সেন্সরগুলির বিপরীতে, যা শুধুমাত্র কয়েকটি স্থানে তাপমাত্রা বা স্ট্রেন পরিমাপ করে, একটি একক অপটিক্যাল ফাইবার সমগ্র তারের রুট বরাবর একটি অবিচ্ছিন্ন সেন্সর হিসাবে কাজ করে। এই নিবন্ধটি পরীক্ষা করে যে কীভাবে D-FOS কাজ করে, কেন এটি পাওয়ার তারের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশের জন্য উপযুক্ত, প্রধান পরিমাপ প্রযুক্তি (DTS, DAS, এবং বিতরণ করা স্ট্রেন সেন্সিং), যেখানে এটি প্রয়োগ করা হয় এবং কীভাবে এটি একটি বিস্তৃত তারের অবস্থা পর্যবেক্ষণ কৌশলে ফিট করে।

2. ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার অপটিক সেন্সিং কি?

একটি প্রচলিত বৈদ্যুতিক তাপমাত্রা বা স্ট্রেন সেন্সর একটি পয়েন্ট ডিভাইস: এটি একটি অবস্থানে একটি প্যারামিটার পরিমাপ করে। প্রতি 50 মিটারে পয়েন্ট সেন্সর সহ একটি 5 কিমি তারের নিরীক্ষণ করতে, একজন অপারেটরের 100টি সেন্সর প্রয়োজন, প্রতিটির নিজস্ব তারের, পাওয়ার সাপ্লাই এবং সিগন্যাল কন্ডিশনিং সহ। বিতরণকৃত ফাইবার অপটিক সেন্সিং একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন পদ্ধতি গ্রহণ করে: অপটিক্যাল ফাইবার নিজেই সেন্সর।

একটি সাধারণ ডি-এফওএস সিস্টেমে, একটি ছোট লেজার পালস ফাইবারে চালু করা হয়। পালস ভ্রমণ করার সাথে সাথে এটি কাচের অণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং পিছনে বিক্ষিপ্ত আলো তৈরি করে। রাউন্ড-ট্রিপ ভ্রমণ সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে পিছনে বিক্ষিপ্ত আলোর বৈশিষ্ট্যগুলি-এর তীব্রতা, ফ্রিকোয়েন্সি স্থানান্তর এবং মেরুকরণ - বিশ্লেষণ করে, যন্ত্রটি সমগ্র ফাইবার বরাবর পরিমাপের একটি স্থানিকভাবে অবিচ্ছিন্ন প্রোফাইল তৈরি করে। মৌলিক সংকেত চেইন হল:

1. অপটিক্যাল ফাইবারে লেজার পালস চালু হয়েছে
2. পালস পরীক্ষার অধীনে ফাইবার বরাবর প্রচার করে
3. ব্যাকস্যাটারড লাইট (রমন, রেইলি, বা ব্রিলউইন) প্রশ্নকর্তার কাছে ফিরে আসে
4. সংকেত বিশ্লেষণ ব্যাকস্ক্যাটার বৈশিষ্ট্যগুলিকে শারীরিক পরিমাণে রূপান্তর করে
5. তাপমাত্রা, স্ট্রেন বা অ্যাকোস্টিক প্রোফাইলগুলি মিটার-স্কেল অন্তরে উত্পাদিত হয়
6. তারের অবস্থা বিতরণ প্রোফাইল থেকে মূল্যায়ন করা হয়

ফলাফলটি একটি পরিমাপ যা বিতরণ করা হয়: একটি ফাইবার, একটি প্রশ্নকারী, এবং তারের দৈর্ঘ্য বরাবর হাজার হাজার পরিমাপ পয়েন্ট - সাধারণত প্রতি 0.5 থেকে 2 মিটার, কৌশলের উপর নির্ভর করে 50 কিমি বা তার বেশি দূরত্বে।

3. কেন ফাইবার অপটিক সেন্সিং পাওয়ার তারের জন্য উপযুক্ত

বেশ কিছু বৈশিষ্ট্য অপটিক্যাল ফাইবারকে উচ্চ-ভোল্টেজ তারের সিস্টেমের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশের জন্য অনন্যভাবে উপযুক্ত করে তোলে:

• বৈদ্যুতিক নিরোধক:ফাইবার একটি অস্তরক হয়. এটি কোন কারেন্ট বহন করে না এবং সেন্সিং পয়েন্টে কোন বৈদ্যুতিক শক্তির প্রয়োজন হয় না, যখন এইচভি কন্ডাক্টরগুলির সাথে রাউট করা হয় তখন নিরাপত্তার উদ্বেগ দূর করে।
• ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অনাক্রম্যতা:প্রচলিত বৈদ্যুতিক সেন্সরগুলি (থার্মোকল, আরটিডি, সিটি) ট্রানজিয়েন্ট, ইনভার্টার হারমোনিক্স এবং ফল্ট স্রোত পরিবর্তন করার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের জন্য সংবেদনশীল। অপটিক্যাল ফাইবার এই ক্ষেত্রগুলির জন্য অনাক্রম্য কারণ সংকেত হালকা, বিদ্যুৎ নয়।
• প্যাসিভ সেন্সিং উপাদান:কোনো ইলেকট্রনিক্স, ব্যাটারি, বা ট্রান্সমিটার মাঠে ইনস্টল করা নেই। একমাত্র ফিল্ড হার্ডওয়্যার হল ফাইবার, যার কোনো রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না এবং সক্রিয় ইলেকট্রনিক সেন্সরের মতো বয়স হয় না।
• দূর-দূরত্ব পর্যবেক্ষণ:একটি একক জিজ্ঞাসাবাদকারী ইউনিট দশ কিলোমিটার পর্যন্ত ফাইবার নিরীক্ষণ করতে পারে, এক প্রান্ত থেকে একটি সম্পূর্ণ তারের সার্কিটকে কভার করে।
• উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন:তাপমাত্রা বা স্ট্রেন সাব-মিটার থেকে মিটারের ব্যবধানে রিপোর্ট করা হয়, স্থানীয় হট স্পটগুলি সমাধান করে যা সেন্সরগুলি দশ মিটার দূরত্বের ব্যবধানে মিস করবে।
• রিয়েল-টাইম ক্রমাগত পরিমাপ:কৌশল এবং গড় সময়ের উপর নির্ভর করে, ধীর প্রবণতা এবং ক্ষণস্থায়ী ঘটনাগুলিকে একইভাবে ক্যাপচার করে প্রোফাইলগুলি প্রতি কয়েক সেকেন্ড থেকে মিনিটে রিফ্রেশ করা হয়।

সংক্ষেপে, সাবস্টেশন এবং সুইচরুমগুলিতে বৈদ্যুতিক সেন্সরগুলিকে জর্জরিত করে এমন শব্দ ফাইবার গ্রহণ করে না এবং এটি কেবলমাত্র কয়েকটি পয়েন্ট যেখানে সেন্সর ইনস্টল করা হয়েছিল তার চেয়ে তারের প্রতিটি মিটার পরিমাপ করে।

4. ডিস্ট্রিবিউটেড টেম্পারেচার সেন্সিং (DTS)

ডিস্ট্রিবিউটেড টেম্পারেচার সেন্সিং হল পাওয়ার ক্যাবলের জন্য সবচেয়ে পরিপক্ক এবং ব্যাপকভাবে ডি-এফওএস কৌশল। এটি অপটিক্যাল ফাইবারের সমগ্র দৈর্ঘ্য বরাবর তাপমাত্রা পরিমাপ করে।

4.1 ভৌত নীতি: রমন বিক্ষিপ্তকরণ

যখন একটি লেজার পালস অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে প্রচার করে, তখন আলোর একটি ছোট ভগ্নাংশ উৎসের দিকে ছড়িয়ে পড়ে। তিনটি বিক্ষিপ্ত প্রক্রিয়া প্রাসঙ্গিক:

• Rayleigh বিক্ষিপ্তকরণ:ঘনত্বের ওঠানামার কারণে ইলাস্টিক বিক্ষিপ্তকরণ; পেছনের বিক্ষিপ্ত আলোর উৎসের মতো একই তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে। এটি OTDR এবং DAS এর ভিত্তি তৈরি করে।
• রমন বিক্ষিপ্ত:আণবিক কম্পনের কারণে স্থিতিস্থাপক বিক্ষিপ্তকরণ। এটি দুটি বর্ণালী ব্যান্ড তৈরি করে: স্টোকস (দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য, নিম্ন শক্তি) এবং অ্যান্টি-স্টোকস (খাটো তরঙ্গদৈর্ঘ্য, উচ্চ শক্তি)। অ্যান্টি-স্টোকস তীব্রতা দৃঢ়ভাবে তাপমাত্রা-নির্ভর, যখন স্টোকস তীব্রতা নয়। অ্যান্টি-স্টোকস থেকে স্টোকস আলোর অনুপাত সরাসরি স্থানীয় তাপমাত্রাকে এনকোড করে।
• ব্রিলুইন বিক্ষিপ্তকরণ:অ্যাকোস্টিক ফোননগুলির কারণে স্থিতিস্থাপক বিক্ষিপ্তকরণ; ফ্রিকোয়েন্সি শিফট (ব্রিলোইন শিফট) তাপমাত্রা এবং স্ট্রেন উভয়ের উপর নির্ভর করে। এটি BOTDR/BOTDA কৌশলগুলির ভিত্তি তৈরি করে।

ডিটিএস ইন্সট্রুমেন্টগুলি একটি সরু লেজার পালস চালু করে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ফিল্টার ব্যবহার করে এর স্টোকস এবং অ্যান্টি-স্টোকস উপাদানগুলির মধ্যে ব্যাকস্ক্যাটার করা আলোকে আলাদা করে এবং রাউন্ড-ট্রিপ সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে তাদের তীব্রতার অনুপাত পরিমাপ করে। সময় বিলম্ব ফাইবার বরাবর দূরত্বে রূপান্তরিত হয়। ফলাফল হল তারের প্রতি মিটারে একটি তাপমাত্রা প্রোফাইল T(z), ক্রমাগত রিফ্রেশ করা।

4.2 মূল কর্মক্ষমতা পরামিতি

• স্থানিক রেজোলিউশন:সাধারণত 0.5-2 মিটার—যে দূরত্বে একটি তাপমাত্রার ধাপ সমাধান করা হয়।
• তাপমাত্রা নির্ভুলতা:সাধারণত ±0.5 °C থেকে ±1 °C, একটি রেফারেন্স বাথের বিপরীতে ক্রমাঙ্কিত।
• পরিমাপ পরিসীমা:ফাইবারের ধরন এবং গড় উপর নির্ভর করে প্রতি প্রশ্নকারী চ্যানেলে 30-50 কিমি পর্যন্ত।
• পরিমাপের ব্যবধান:প্রয়োজনীয় SNR এবং দূরত্বের উপর নির্ভর করে সেকেন্ড থেকে মিনিট।

5. তারের হট স্পট সনাক্তকরণ

একটি হট স্পট হল একটি স্থানীয় অঞ্চল যেখানে তারের তাপমাত্রা আশেপাশের রুট থেকে কয়েক ডিগ্রি উপরে চলে। হট স্পটগুলি গুরুত্বপূর্ণ কারণ তারা নিরোধক বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে এবং, যদি এড্রেস না করা হয়, তাহলে অকাল ব্যর্থতা হতে পারে। সাধারণ কারণগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ওভারলোডিং:তারের প্রশস্ততার উপরে টেকসই লোড।
• দুর্বল তাপ অপচয়:অবরুদ্ধ নালী, উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ ব্যাকফিল, বা তারের গোষ্ঠীগুলি কাছাকাছি লোড করা।
• তারের জয়েন্ট সমস্যা:একটি জয়েন্টে দুর্বল যোগাযোগ স্থানীয় প্রতিরোধী গরমের কারণ।
• মাটির তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা:সরাসরি সমাহিত তারের চারপাশে শুষ্ক বা খারাপভাবে সংকুচিত মাটি তাপ স্থানান্তর হ্রাস করে।
• স্থানীয় ক্ষতি:জ্যাকেট ক্ষতি বা জল প্রবেশ স্থানীয় তাপ বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন.

ডিটিএস পাঁচটি ধাপে হট স্পট সনাক্তকরণের ঠিকানা দেয়: এটি ক্রমাগত রুট বরাবর তাপমাত্রা প্রোফাইল পরিমাপ করে; এটি এমন অঞ্চলগুলিকে চিহ্নিত করে যেখানে তাপমাত্রা একটি সেট মার্জিন দ্বারা পার্শ্ববর্তী বেসলাইনকে অতিক্রম করে; এটি হট স্পটকে এক মিটারের মধ্যে স্থানীয়করণ করে; সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রা কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা ট্র্যাক করে; এবং এটি একটি অ্যালার্ম ট্রিগার করে যখন একটি কনফিগার করা থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করা হয়। এটি রক্ষণাবেক্ষণের ক্রুদেরকে সন্দেহের ভিত্তিতে পুরো রুটটিকে পরিখার করার পরিবর্তে নির্দিষ্ট অবস্থানটি তদন্ত করার অনুমতি দেয়-একটি অবরুদ্ধ নালী পরিষ্কার করা, একটি সন্দেহজনক জয়েন্ট পরিদর্শন করা বা লোডিং কম করা। পর্যায়ক্রমিক অফলাইন পরীক্ষা, বিপরীতে, সাধারণত কন্ডাক্টরের তাপমাত্রা একেবারেই পরিমাপ করতে পারে না এবং অবশ্যই একটি চাপা তারের প্রতিটি মিটার বরাবর নয়।

6. ডিস্ট্রিবিউটেড অ্যাকোস্টিক সেন্সিং (DAS)

বিতরণকৃত অ্যাকোস্টিক সেন্সিং রুট বরাবর কম্পন এবং শাব্দ সংকেত পরিমাপ করতে একই অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে। প্রযুক্তিগত ভিত্তি হল ফেজ-সংবেদনশীল OTDR (φ-OTDR): সুসঙ্গত লেজার পালস চালু করা হয়, এবং Rayleigh backscatter-এ বাহ্যিক কম্পন থেকে ফাইবারে স্ট্রেনের কারণে ফেজ পরিবর্তনগুলি প্রতিটি অবস্থানে পরিমাপ করা হয়।

DAS মৌলিকভাবে DTS থেকে আলাদা। যেখানে DTS ধীরে ধীরে তাপমাত্রা পরিমাপ করে, সেখানে DAS প্রতি সেকেন্ডে হাজার হাজার নমুনার নমুনার হারে কম্পন পরিমাপ করে। এটির জন্য ব্যবহৃত হয়: তৃতীয় পক্ষের হস্তক্ষেপ পর্যবেক্ষণ (কেবল রুটের কাছাকাছি খনন বা খনন), যান্ত্রিক ব্যাঘাত সনাক্তকরণ, তারের ইনস্টলেশন এবং টান ফোর্সের নিরীক্ষণ, এবং বাহ্যিক প্রভাব সনাক্তকরণ। পাওয়ার তারের প্রসঙ্গে, DAS সাধারণত নিরোধক অবস্থার মূল্যায়ন করার পরিবর্তে যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে তারকে রক্ষা করার জন্য মোতায়েন করা হয়।

পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ: DTS উত্তর দেয় "কোথায় এবং কত গরম?"; DAS উত্তর দেয় "রুটে কি হচ্ছে?" তারা পরিপূরক, বিনিময়যোগ্য নয়।

7. অন্যান্য বিতরণকৃত ফাইবার অপটিক সেন্সিং প্রযুক্তি

DTS এবং DAS এর বাইরে, আরও দুটি বিতরণ করা কৌশল কেবল পর্যবেক্ষণের জন্য প্রাসঙ্গিক:

পাওয়ার তারের তাপ নিরীক্ষণের জন্য, ডিটিএস ওয়ার্কহরস থেকে যায়। BOTDR-ভিত্তিক স্ট্রেন সেন্সিং ব্যবহার করা হয় যেখানে স্থল চলাচল বা তারের বিকৃতি একটি উদ্বেগ-উদাহরণস্বরূপ, ভূমিকম্প-প্রবণ এলাকায় বা রেল ক্রসিংয়ের নিচে। তৃতীয় পক্ষের হস্তক্ষেপ একটি ঝুঁকি হলে DAS যোগ করা হয়।

8. সিস্টেম আর্কিটেকচার

পাওয়ার তারের জন্য একটি সাধারণ বিতরণকৃত ফাইবার অপটিক মনিটরিং সিস্টেম নিম্নলিখিত উপাদানগুলি নিয়ে গঠিত:

• সেন্সিং ফাইবার:পাওয়ার ক্যাবলের পাশে (বা ভিতরে) একটি রুক্ষ একক- বা মাল্টি-মোড অপটিক্যাল কেবল ইনস্টল করা হয়—সাধারণত একটি নালীতে, তারের সাথে বাঁধা, বা নতুন ইনস্টলেশনের জন্য তারের জ্যাকেটে এমবেড করা।
• অপটিক্যাল সেন্সিং ইউনিট (প্রশ্নকারী):DTS, DAS, বা BOTDR যন্ত্র, একটি সাবস্টেশন র্যাকে বা আবহাওয়ারোধী ক্যাবিনেটে রাখা। এটি লেজার ডাল চালু করে এবং ব্যাকস্ক্যাটার বিশ্লেষণ করে।
• সংকেত অধিগ্রহণ এবং ডিজিটাইজেশন:ফটোডিটেক্টর এবং হাই-স্পিড ডিজিটাইজার অপটিক্যাল রিটার্নকে ডিজিটাল ডেটা স্ট্রীমে রূপান্তর করে।
• ডেটা প্রক্রিয়াকরণ:অন-বোর্ড সফ্টওয়্যার কাঁচা ব্যাকস্ক্যাটারকে তাপমাত্রা, স্ট্রেন বা অ্যাকোস্টিক প্রোফাইলে রূপান্তর করে, ক্রমাঙ্কন এবং শব্দ হ্রাস প্রয়োগ করে।
• অবস্থা পর্যবেক্ষণ সফ্টওয়্যার:একটি সার্ভার বা ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম যা ঐতিহাসিক প্রোফাইল সঞ্চয় করে, প্রবণতা গ্রাফ তৈরি করে এবং ভৌগলিক বা পরিকল্পিত মানচিত্রে বর্তমান অবস্থা প্রদর্শন করে।
• অ্যালার্ম সিস্টেম:থ্রেশহোল্ড এবং রেট-অফ-রাইজ অ্যালার্ম যা স্থানীয় রিলে, SCADA সংকেত, এসএমএস/ইমেল বিজ্ঞপ্তি, বা সম্পদ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমে কাজের আদেশ ট্রিগার করে।
• নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্র ইন্টারফেস:ইউটিলিটি কন্ট্রোল সেন্টারে অপারেটর ড্যাশবোর্ড, বিদ্যমান SCADA বা GIS প্ল্যাটফর্মের সাথে একত্রিত।

9. পাওয়ার কেবল সিস্টেমে অ্যাপ্লিকেশন

• ভূগর্ভস্থ ট্রান্সমিশন তারগুলি:ঘন শহুরে নেটওয়ার্কগুলিতে 110-500 কেভি সার্কিট, যেখানে অবরুদ্ধ নালী বা দুর্বল জয়েন্টগুলি থেকে হট স্পটগুলি সনাক্ত করা ব্যয়বহুল।
• ভূগর্ভস্থ বিতরণ তারগুলি:10-35 কেভি ফিডার, যেখানে একাধিক তারগুলি একটি নালী ব্যাঙ্ক ভাগ করে এবং পারস্পরিক উত্তাপ রশ্মিতা হ্রাস করতে পারে।
• তারের টানেল:একাধিক সার্কিটের সাথে ভাগ করা টানেল, যেখানে DTS যাচাই করে যে কোন তারের গরম চলছে না এবং DAS অনুপ্রবেশ সনাক্তকরণ প্রদান করে।
• সাবস্টেশন:তারের ক্রসিং, বাসবার সংযোগ, এবং ট্রান্সফরমার লিডের নিরীক্ষণ যেখানে অ্যাক্সেস সীমিত।
• নবায়নযোগ্য শক্তি অবকাঠামো:অফশোর উইন্ড ফার্মে ইন্টার-অ্যারে ক্যাবল, সোলার ফার্ম কালেকশন সার্কিট এবং ব্যাটারি স্টোরেজ কানেকশন, যেখানে রিমোট মনিটরিং অপরিহার্য।
• ডেটা সেন্টার এবং শিল্প সুবিধা:পাওয়ার তারের ট্রে এবং বাসের নালী যেখানে তাপ ওভারলোড সরাসরি আপটাইমকে প্রভাবিত করে।

সাধারণ ইঞ্জিনিয়ারিং দৃশ্যকল্প

একটি নগর বিদ্যুৎ নেটওয়ার্কে একটি 220 kV আন্ডারগ্রাউন্ড ক্যাবল সার্কিট একটি প্রধান রাস্তার নিচে একটি শেয়ার্ড ডাক্ট ব্যাঙ্কের মধ্য দিয়ে 8 কিমি চলে। বিদ্যুতের তারের সাথে নালীতে একটি শক্ত ডিটিএস ফাইবার টানা হয়, যার এক প্রান্তে একটি সাবস্টেশনে জিজ্ঞাসাকারী ইনস্টল করা হয়। সিস্টেম প্রতি 30 সেকেন্ডে প্রতি মিটার তাপমাত্রা পরিমাপ করে।

কমিশন করার ছয় মাস পরে, DTS প্রোফাইল গ্রীষ্মকালীন পিক-লোড সময়কালে আনুমানিক 4.3 কিলোমিটার রুট বেসলাইনের উপরে 9 °C এর স্থানীয় তাপমাত্রা বৃদ্ধি দেখায়। প্রবণতাটি নির্দেশ করে যে হট স্পটটি আরও খারাপ হচ্ছে। রক্ষণাবেক্ষণের কর্মীরা সেই স্থানে তদন্ত করে দেখেন যে নালীটির উপরে একটি ড্রেন পাইপ ব্লক হয়ে গেছে, নালী প্লাবিত হয়েছে এবং তাপ অপচয় হ্রাস করছে। ড্রেন পরিষ্কার করা হয়; দুই সপ্তাহের মধ্যে, তাপমাত্রার প্রোফাইল প্রত্যাশিত বেসলাইনে ফিরে আসে। পুরো 8 কিলোমিটার পথ খনন না করেই হট স্পটটি সনাক্ত করা হয়েছিল এবং এক মিটারের মধ্যে স্থানীয়করণ করা হয়েছিল।

এটি একটি সাধারণ প্রকৌশল দৃশ্য যা ডিটিএস একটি নির্দিষ্ট রক্ষণাবেক্ষণ কর্মে একটি অবিচ্ছিন্ন তাপমাত্রা প্রোফাইলকে কীভাবে অনুবাদ করে তা ব্যাখ্যা করে। এটি কোন নির্দিষ্ট প্রকল্পের একটি রেফারেন্স হিসাবে উপস্থাপন করা হয় না.

10. ডি-এফওএস বনাম ঐতিহ্যগত পয়েন্ট সেন্সর

পয়েন্ট সেন্সরগুলি উপযুক্ত থাকে যেখানে একটি একক, সু-সংজ্ঞায়িত বিন্দু (যেমন একটি নির্দিষ্ট জয়েন্ট বা ট্রান্সফরমার লিড) স্থানীয় পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন হয়, বা যেখানে বাজেট সম্পূর্ণ বিতরণ কভারেজ সীমাবদ্ধ করে। দীর্ঘ তারের রুটের জন্য, ডি-এফওএস অবিচ্ছিন্ন ছবি সরবরাহ করে যা পয়েন্ট সেন্সর করতে পারে না।

11. পাওয়ার তারের অবস্থা পর্যবেক্ষণে ভূমিকা

ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার অপটিক সেন্সিং হল একটি সম্পূর্ণ তারের অবস্থা মূল্যায়ন প্রোগ্রামের একটি স্তর। এটি অন্যান্য ডায়াগনস্টিক কৌশলগুলিকে প্রতিস্থাপন করে না এবং এটি করার মতো উপস্থাপন করা উচিত নয়:

• ডিটিএসতাপমাত্রা পরিমাপ করে এবং তাপীয় হট স্পট সনাক্ত করে। এটি সরাসরি নিরোধক অবক্ষয় পরিমাপ করে না।
• আংশিক স্রাব (পিডি) পর্যবেক্ষণঅভ্যন্তরীণ নিরোধক ত্রুটিগুলি সনাক্ত করে - শূন্যতা, ডিলামিনেশন, জলের গাছ - যেগুলি অতিরিক্ত গরম না হওয়া পর্যন্ত DTS দেখতে পারে না।
• TDR ত্রুটি অবস্থানএটি হওয়ার পরে একটি তারের ত্রুটির অবস্থান সনাক্ত করে; D-FOS তাপীয় অবস্থা পর্যবেক্ষণ করে কিন্তু বৈদ্যুতিক ত্রুটি সনাক্ত করে না।
• ভিএলএফ হিপট এবং ডায়াগনস্টিক পরীক্ষাঅফলাইনে নিরোধক অবস্থার পরিমাণগতভাবে মূল্যায়ন করতে ওভারভোল্টেজ প্রয়োগ করুন এবং ট্যান ডেল্টা পরিমাপ করুন।
• অন্তরণ প্রতিরোধের পরীক্ষারুটিন রক্ষণাবেক্ষণের সময় মৌলিক নিরোধক অখণ্ডতা যাচাই করে।

একটি পরিপক্ক অবস্থা পর্যবেক্ষণ প্রোগ্রাম এই কৌশলগুলিকে একত্রিত করে: ডিটিএস ক্রমাগত তাপীয় সচেতনতা প্রদান করে; পিডি পর্যবেক্ষণ অন্তরণ ত্রুটি সচেতনতা প্রদান করে; অফলাইন ভিএলএফ এবং ট্যান ডেল্টা পরীক্ষাগুলি পর্যায়ক্রমিক পরিমাণগত মূল্যায়ন প্রদান করে; এবং টিডিআর/আর্ম ফল্ট লোকেটাররা যখন ত্রুটিগুলি ঘটে তখন সনাক্ত করে। প্রতিটি প্রযুক্তি একটি ভিন্ন প্রশ্নের উত্তর দেয়।

12. সীমাবদ্ধতা এবং প্রকৌশল বিবেচনা

ডি-এফওএস একটি সর্বজনীন সমাধান নয়। ইঞ্জিনিয়ারিং দলগুলির নিম্নলিখিত ওজন করা উচিত:

• ইনস্টলেশন জটিলতা:একটি বিদ্যমান নালী মধ্যে একটি ডেডিকেটেড সেন্সিং ফাইবার টানতে অ্যাক্সেস প্রয়োজন; ইন-সার্ভিস তারের জন্য, রিট্রোফিটিং কঠিন হতে পারে। নতুন তারগুলি উত্পাদনের সময় জ্যাকেটের মধ্যে ফাইবারকে একত্রিত করতে পারে।
• ফাইবার বসানো:ফাইবারকে অবশ্যই তাপীয়ভাবে তারের সাথে সংযুক্ত করতে হবে - এটির পাশে রাখা, বিরতিতে বাঁধা বা এমবেড করা। দুর্বল কাপলিং (যেমন, একটি পৃথক নালীতে ফাইবার) তাপমাত্রার নির্ভুলতা হ্রাস করে।
• প্রাথমিক সিস্টেম খরচ:প্রশ্নকারী ইউনিট এবং রগডাইজড ফাইবার পয়েন্ট সেন্সরগুলির তুলনায় উচ্চ মূলধন খরচ বহন করে, কম দীর্ঘমেয়াদী ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ শ্রম দ্বারা অফসেট।
• ডেটা ব্যাখ্যা:তাপমাত্রা প্রফাইল ইঞ্জিনিয়ারিং রায় প্রয়োজন. একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা ওভারলোডিং, একটি অবরুদ্ধ নালী, বা একটি ব্যর্থ জয়েন্টকে নির্দেশ করতে পারে - এটি সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য অপারেটরদের বেসলাইন ডেটা এবং প্রশিক্ষণের প্রয়োজন৷
• পরিবেশগত অবস্থা:ফাইবার কর্মক্ষমতা বিকিরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, নমন ক্ষতি, এবং সংযোগকারী মধ্যে জল প্রবেশ; ক্ষেত্রের জয়েন্টগুলোতে সাবধানে সিলিং প্রয়োজন।
• ইন্টিগ্রেশন:শুধুমাত্র একটি ডেডিকেটেড স্ক্রিনে প্রদর্শিত নয়, কর্মযোগ্য হওয়ার জন্য ডেটা অবশ্যই SCADA, GIS এবং অ্যাসেট ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের সাথে একত্রিত হতে হবে।
• রক্ষণাবেক্ষণ:প্রশ্নকর্তা এবং ফিল্ড সংযোগকারীদের পর্যায়ক্রমিক ক্রমাঙ্কন এবং পরিদর্শন প্রয়োজন।

13. ভবিষ্যতের প্রবণতা

• এআই-সহায়তা বিশ্লেষণ:মেশিন লার্নিং মডেলগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে তাপীয় অসঙ্গতিগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করবে, স্বাভাবিক ঋতু বা লোড-চালিত তাপমাত্রার তারতম্য থেকে প্রকৃত হট স্পটগুলিকে আলাদা করবে।
• ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ:লোড ইতিহাস এবং তারের তাপীয় মডেলগুলির সাথে DTS প্রবণতাগুলিকে একত্রিত করা অবশিষ্ট তাপীয় জীবনের পূর্বাভাস দেবে এবং রক্ষণাবেক্ষণ উইন্ডোগুলির সুপারিশ করবে৷
• ডিজিটাল যমজ:লাইভ ডিটিএস, পিডি এবং লোড ডেটা দ্বারা খাওয়ানো কেবল সার্কিটের ভার্চুয়াল প্রতিলিপিগুলি বিভিন্ন লোডিং পরিস্থিতিতে আচরণের অনুকরণ করবে।
• মাল্টি-প্যারামিটার সেন্সিং:একটি একক ফাইবার একই সাথে তাপমাত্রা (রমন), স্ট্রেন (ব্রিলোইন) এবং অ্যাকোস্টিক (রেলেইগ) ডেটা সরবরাহ করবে, একটি পর্যবেক্ষণ প্ল্যাটফর্মে একীভূত।
• ক্লাউড-ভিত্তিক রিমোট ডায়াগনস্টিকস:একাধিক সাবস্টেশনে জিজ্ঞাসাবাদকারীরা ক্রস-সার্কিট বেঞ্চমার্কিং এবং বিক্রেতা বিশেষজ্ঞ পর্যালোচনার জন্য একটি কেন্দ্রীয় ক্লাউড প্ল্যাটফর্মে প্রোফাইলগুলি প্রেরণ করবে।
• স্মার্ট গ্রিড ইন্টিগ্রেশন:D-FOS ডেটা রক্ষণশীল নকশা অনুমানের পরিবর্তে বাস্তব পরিমাপ কন্ডাকটর তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে গতিশীল ampacity সমন্বয় সক্ষম করে, বিতরণ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমগুলিকে ফিড করবে।

14. উপসংহার

ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার অপটিক সেন্সিং পাওয়ার ক্যাবল অপারেটরদের সমগ্র তারের রুট বরাবর তাপীয় এবং যান্ত্রিক অবস্থার একটি অবিচ্ছিন্ন, বিতরণ করা পরিমাপ দেয়—এমন কিছু পয়েন্ট সেন্সর এবং পর্যায়ক্রমিক অফলাইন পরীক্ষা মেলে না। ডিটিএস হট স্পট সনাক্ত করে এবং মিটারের মধ্যে স্থানীয়করণ করে; DAS তৃতীয় পক্ষের হস্তক্ষেপ নিরীক্ষণ করে; Brillouin-ভিত্তিক সিস্টেম স্ট্রেন পরিমাপ করে। একসাথে, তারা প্রাথমিক সতর্কতা প্রদান করে, সম্পদের দৃশ্যমানতা উন্নত করে এবং ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ সিদ্ধান্তগুলিকে সমর্থন করে।

আধুনিক তারের রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একাধিক ডায়াগনস্টিক প্রযুক্তি একসাথে কাজ করা প্রয়োজন। ফাইবার অপটিক সেন্সিং তাপমাত্রা এবং যান্ত্রিক ব্যাঘাত পর্যবেক্ষণ করে; আংশিক স্রাব এবং অফলাইন ভিএলএফ পরীক্ষা নিরোধক অবস্থার মূল্যায়ন করে; টিডিআর এবং আর্ম ফল্ট লোকেটারগুলি যখন ত্রুটিগুলি ঘটে তখন সনাক্ত করে। কোনো একক যন্ত্র অন্যদের প্রতিস্থাপন করে না। XZH TEST পেশাদার পাওয়ার তারের পরীক্ষা এবং তারের ত্রুটি সনাক্তকরণ, নিরোধক পরীক্ষা, অবস্থা মূল্যায়ন এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ডায়াগনস্টিক সমাধান সরবরাহ করে — অপারেটরদের একটি সম্পূর্ণ তারের স্বাস্থ্য প্রোগ্রাম তৈরি করতে সহায়তা করে।

XZH পরীক্ষা সম্পর্কে

XZH TEST (Xian Xuzhihui Electromechanical Technology Co., Ltd.) ক্যাবল ফল্ট লোকেটার, TDR প্রাক-লোকেটার, VLF AC হিপট পরীক্ষক, আংশিক স্রাব সনাক্তকরণ সরঞ্জাম