幾十年來，由于意外干擾和非法熱采造成的管道泄漏和損壞一直是行業(yè)內的主要問題。對此，管道作業(yè)者正越來越多地利用分布式光纖傳感（DFOS，特別是分布式聲學傳感，簡稱DAS）的力量，在此類威脅成為關鍵事件之前對其進行監(jiān)測。

然而，最近，隨著全球安全環(huán)境變得更加動蕩，新的危機也開始出現(xiàn)。這個問題在2022年9月得到了鮮明的強調，當時四條北溪管道中的三條開始向波羅的海泄漏天然氣。當時，丹麥發(fā)布了一段軍事視頻，顯示水面上有長達1000米的擾動，這令人擔憂的跡象表明下面可能正在發(fā)生什么。

到2022年10月，疑似破壞程度開始顯現(xiàn)。通過至少三次單獨的泄漏，據(jù)估計，北溪集體泄漏目前估計釋放了至少50萬噸甲烷。這相當于丹麥年溫室氣體總排放量的三分之一—在全球能源價格上漲的背景下，這場災難變得更加嚴重。

隨著風險越來越大，管道監(jiān)測行業(yè)正在利用分布式光纖傳感的力量進行反擊。而且，隨著這項技術變得越來越復雜，在監(jiān)測管道泄漏時，它將重點放在預防而非后期解決上。

管道泄漏和破裂的真正影響是什么？

事實上，很難用一個統(tǒng)計數(shù)字來量化水、石油和天然氣管道行業(yè)中全球管道泄漏的真實程度。然而，我們可以理解監(jiān)管機構（如美國交通部管道和危險材料安全管理局（PHMSA））報告的潛在影響。其最新報告證實，在過去20年中，共發(fā)生了12973起管道事故，總成本超過100億美元。

當我們考慮到僅美國就擁有超過410萬公里的石油和天然氣管道，而全球有超過35億公里的管道時，很容易想象這些基于美國的數(shù)據(jù)是如何推斷出來的。在最佳情況下，管道破裂很難定位和修復——尤其是由于許多管道經(jīng)過的偏遠和敵對位置。再加上蓄意、有組織的破壞威脅中，有效監(jiān)測管道的挑戰(zhàn)變得更加嚴峻。

對于仍在使用傳統(tǒng)泄漏檢測系統(tǒng)的作業(yè)者來說，這一問題變得更加復雜—這些系統(tǒng)依賴于內部計算機建模系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)監(jiān)測泄漏的速度很慢，而且靈敏度有限。許多管道作業(yè)者采用管道流量1%的標準最小泄漏檢測要求。如果我們將其轉化為每天輸送1600萬升石油的管道，那么實際情況是，在作業(yè)者意識到可能存在問題之前，每天將損失160000升的流量。

而且，即使發(fā)生了泄漏，仍然需要確定泄漏源，并部署一個修復團隊來解決問題。對于一個小的、意外的違約事件，這些延誤的影響是非常嚴重的。在大規(guī)模惡意攻擊的情況下，這種延遲幾乎肯定是災難性的。

DAS光纖傳感：管道泄漏和漏洞檢測的早期預警系統(tǒng)

因此，更有效的策略是早期預警系統(tǒng)，它可以在任何物理損壞發(fā)生之前監(jiān)測管道泄漏或惡意攻擊的可能性。這就是快速發(fā)展的光纖傳感技術的領先之處。我們的技術頁面準確地解釋了DAS技術的工作原理—通過將管道旁的光纖電纜轉換為極其精確的聲學傳感器，可以有效地工作。然而，真正的好處是使用支持核心傳感技術的高級人工智能和機器學習功能來體驗，而這些功能在DAS管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)之間差異很大。

在Fotech Solutions的LivePIPE的案例中，我們的管道完整性案例研究證明了其優(yōu)勢。該研究描述了LivePIPE如何監(jiān)測、分析和報告遠程管道可能受到重大干擾的證據(jù)。借助我們系統(tǒng)提供的情報，操作員能夠快速定位干擾地點。到達現(xiàn)場后，很快就發(fā)現(xiàn)一個地震勘探隊被錯誤的GPS誤導，并準備在管道頂部部署炸藥！作業(yè)者的現(xiàn)場團隊能夠進行干預，防止爆炸，從而避免毫無疑問的重大管道事故。

在那種特殊的情況下，損害可能是偶然的。但是，如果我們對惡意威脅應用相同的早期監(jiān)測原則，其好處是顯而易見的。此外，將DAS與作業(yè)者自己的無人機系統(tǒng)集成的能力，作業(yè)者可以在監(jiān)測到干擾后立即將警告無人機直接發(fā)送到干擾位置?？梢杂^察到可能的肇事者，警告他們遠離現(xiàn)場，甚至跟蹤和拍攝，以阻止他們繼續(xù)犯罪，并收集有關犯罪管道活動的重要證據(jù)。

今年，隨著我們下一代Helios DAS x 4解調儀單元的推出，從而進一步增強了LivePIPE的功能。憑借NVIDIA GPU加速計算、單通道和雙通道選項以及每個通道長達50公里的監(jiān)控距離，下一波DAS 解調儀將提供比以往更快、更準確的管道監(jiān)控。因此，LivePIPE和Helios DASx 4正迅速成為Fotech全球客戶對抗第三方干擾和泄漏監(jiān)測的持續(xù)戰(zhàn)斗中不可或缺的一部分。

審核編輯：劉清