تقنية الاستشعار FBG للمراقبة الصحية للسدود في صناعة الطاقة الكهرومائية

The hydropower industry plays a vital role in meeting the world's energy demands. Dams are a crucial part of this industry, providing power generation, flood control, water supply, and irrigation. Ensuring the structural health of dams is essential for their safe and efficient operation. Fiber grating sensing technology has emerged as a promising solution for monitoring the structural health of dams. In this article, we will discuss the problems that fiber grating sensing technology can solve, and how شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS ) can support the structural health monitoring of dams in the hydropower industry.

مبدأ استشعار شبكة براغ البصرية:

شبكات براغ البصرية (FBGs) هي هياكل دورية تُنقش في قلب الألياف البصرية. تعكس هذه الهياكل طولًا موجيًا محددًا من الضوء يحدده دورية الشبكة. عندما تتعرض الشبكة لإجهاد ميكانيكي أو حراري، يتغير الطول الموجي المنعكس بطريقة يمكن التنبؤ بها. من خلال مراقبة الطول الموجي المنعكس، يمكن اكتشاف التغيرات في الإجهاد ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى. يمكن استخدام مستشعرات FBG لمراقبة مجموعة واسعة من المعلمات، بما في ذلك الإجهاد والضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز.

انقر على الرابط أدناه لمزيد من التفاصيل:

مبدأ استشعار شبكة براغ البصرية - مبدأ FBG - مبدأ مستشعر FBG - مبدأ استشعار درجة الحرارة والإجهاد والضغط والاهتزاز والشكل باستخدام FBG

المشاكل الهيكلية الشائعة للسدود في صناعة الطاقة الكهرومائية:

تتعرض السدود لقوى مختلفة مثل ضغط الماء والزلازل وتغيرات درجات الحرارة. بمرور الوقت، يمكن أن تسبب هذه القوى أضرارًا لهيكل السد، مما يؤدي إلى تشققات وتشوهات وتسريبات. تعتبر مراقبة الصحة الهيكلية للسدود ضرورية لاكتشاف أي تغييرات في الهيكل ومنع الأعطال الكارثية.

رسم تخطيطي مادي لمستشعر سلالة OFSCN® عالي النطاق من الألياف (FBG) (مقياس الضغط) - طرف واحد، الطول 1 متر­­

لماذا تحتاج صناعة الطاقة الكهرومائية إلى مراقبة الصحة الهيكلية للسدود:

مراقبة الصحة الهيكلية للسدود مهمة لضمان سلامتها واستقرارها وأدائها على المدى الطويل. تتعرض السدود لعوامل داخلية وخارجية متنوعة يمكن أن تسبب أضرارًا أو تدهورًا أو فشلًا بمرور الوقت، بما في ذلك التسرب والهبوط والتآكل والاهتزاز وتغيرات درجات الحرارة. يمكن أن تؤثر هذه العوامل على السلامة الهيكلية للسد وقدرته على تحمل الأحمال الهيدروليكية، مما يؤدي إلى مخاطر السلامة ومشكلات تشغيلية. يمكن أن تساعد مراقبة الصحة الهيكلية في اكتشاف العلامات المبكرة للضرر أو التدهور، وتمكين الصيانة أو الإصلاح أو الاستبدال في الوقت المناسب وبفعالية.

رسم تخطيطي مادي لمستشعر سلالة OFSCN® 6000με Fiber Bragg (مقياس سلالة FBG بقطر 2.0 مم)­­

الصعوبات في مراقبة الصحة الهيكلية للسدود في صناعة الطاقة الكهرومائية:

تمثل مراقبة الصحة الهيكلية للسدود بعض التحديات والصعوبات الفريدة بسبب هياكلها المعقدة والضخمة، والبيئات القاسية والنائية، ومخاوف السلامة والأمان. طرق المراقبة التقليدية مثل الفحوصات البصرية والقياسات اليدوية وأجهزة الاستشعار السلكية محدودة في قدرتها على توفير بيانات مستمرة ودقيقة عبر مساحات وأعماق كبيرة، وتتطلب وصولًا متكررًا إلى الموقع، مما قد يكون مكلفًا ومحفوفًا بالمخاطر. علاوة على ذلك، يمكن أن تتأثر أجهزة الاستشعار التقليدية بالتداخل الكهرومغناطيسي أو التآكل أو التلف المادي، مما قد يضر بموثوقيتها ودقتها.

ما المشكلات التي يمكن حلها بواسطة تقنية استشعار FBG:

تقدم تقنية استشعار شبكات الألياف حلاً واعدًا لتحديات مراقبة الصحة الهيكلية للسدود في صناعة الطاقة الكهرومائية. يمكن دمج شبكات الألياف أو تثبيتها على هيكل السد في المواقع الحرجة لقياس معلمات مختلفة مثل الإجهاد ودرجة الحرارة والضغط والاهتزاز، بدقة عالية واستقرار ومتانة. يمكن لأجهزة استشعار شبكات الألياف العمل في بيئات قاسية ونائية، ويمكن تكوينها في مصفوفات لتغطية مساحات وأعماق كبيرة، مما يتيح مراقبة مستمرة وفي الوقت الفعلي للحالة الهيكلية للسد وأدائه. يمكن لتقنية استشعار شبكات الألياف أيضًا تقليل الحاجة إلى الفحوصات والقياسات اليدوية، وتوفير إنذار مبكر لمخاطر السلامة المحتملة أو المشكلات التشغيلية، مما يحسن السلامة العامة والموثوقية والكفاءة لعمليات السدود.

أجهزة استشعار الإجهاد بشبكات الألياف الموصى بها:

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ البصرية  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

هذا المنتج هو مستشعر إجهاد شبكة براغ بصرية عالي النطاق (مقياس إجهاد FBG) يُستخدم لقياس الإجهاد. يمكن استخدامه في هيكل أحادي النهاية، حيث يتم إدخاله في الجسم المراد قياسه لقياس الإجهاد. يمكن أيضًا استخدامه في هيكل مزدوج النهاية، حيث يتم تثبيته بتركيبة أو لصقه مباشرة على السطح لقياس الإجهاد، مما يتيح قياس الإجهاد متعدد النقاط عند توصيله على التوالي. هيكل هذا المنتج هو نفسه هيكل مستشعرات إجهاد شبكة براغ البصرية.

نظرة عامة على المنتج:

The OFSCN® high-range مستشعر إجهاد شبكة براغ البصرية  (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات ألياف (FC، SC، LC، ST، إلخ)، ومواد عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة. اعتمادًا على المواد المستخدمة، يمكن أن يعمل في درجة حرارة الغرفة أو بحد أقصى 120 درجة مئوية (قابل للتخصيص حسب الطلب).

يتميز هذا المنتج بحجمه الصغير، ووزنه الخفيف، وقوة الشد والضغط العالية، وخصائص مقاومة الماء والرطوبة، والإغلاق الكامل. من خلال الاستفادة من خصائص الإجهاد لـ FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو لحامه أو لصقه أو تثبيته على الجزء الداخلي أو السطحي لهيكل الاختبار لكشف ومراقبة الإجهاد.

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ البصرية  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

المنتج هو مستشعر إجهاد من شبكة براغ البصرية (مقياس إجهاد FBG) مغلف في أنبوب سبيكة عالي المرونة، يُستخدم لقياس الإجهاد. في معظم الحالات، يكون هيكلًا أحادي القطعة أحادي النهاية، أو يمكن إنتاجه كهيكل متعدد القطع أحادي النهاية. في حالات قليلة، يمكن أن يكون هيكلًا مزدوج النهاية. يمكن تخصيص المستشعر كمستشعر إجهاد شبكة براغ البصرية مقاوم للإشعاع أو مستشعر إجهاد شبكة براغ البصرية مقاوم لدرجات الحرارة العالية. تعتمد طريقة نشر المنتج على التركيبات الداعمة، والتي يمكن إدخالها مباشرة في جسم الاختبار، أو تركيبها عن طريق اللحام السطحي مع التركيبات المقابلة، أو التثبيت بالمسامير مع فتحات محفورة للتثبيت، أو التركيب السطحي باللاصق، أو التثبيت بالأشرطة، أو التثبيت بالمشابك، من بين طرق التثبيت المختلفة. هذا المنتج هو منتج هيكلي أساسي، يمكن معايرته كمستشعر إزاحة FBG، أو استخدامه كمستشعر إجهاد FBG.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات ألياف بصرية (FC، SC، LC، ST، إلخ)، وأنابيب سبيكة عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة/متعدد النقاط.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

يتميز هذا المنتج بحجم صغير، ووزن خفيف، وقوة شد وضغط عالية، وخصائص مقاومة للماء والرطوبة، ومحكم الإغلاق بالكامل. من خلال الاستفادة من خصائص الإجهاد لـ FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو تثبيته أو تركيبه على السطح أو لصقه أو دمجه في الهيكل المقاس لإجراء كشف ومراقبة الإجهاد.

شركة بكين داتشنغ يونغ شنغ للتكنولوجيا المحدودة:

شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators and system software. Specializing in the production of various fiber grating sensors, including temperature, strain, stress, displacement, vibration, shape sensors, etc. DCYS also produces fiber grating demodulators, and can customize and develop related application software.

أوصى المزيل صريف الألياف:

مُحقق شبكة الألياف Bragg - مُزيل تشكيل شبكة الألياف الضوئية - محلل FBG عالي السرعة/التردد

الاسم المستعار للمنتج: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

هذا المنتج عبارة عن مزيل تشكيل FBG عالي السرعة/عالي التردد تم تصنيعه بواسطة شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة (OFSCN®). يتوافق هذا المحقق مع كافة المواصفات والموديلات OFSCN® أجهزة استشعار FBG (بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة والإجهاد والإجهاد FBG). يتميز بكثافة منفذ قابلة للتعديل (4 و 8 و 16 و 32 قناة)، معدلات تحديث عالية (10، 20، 50، و 100 هرتز).

DCYS Helps to do SHM of Dams:

DCYS's fiber grating demodulators and system software can process and analyze the sensor data in real-time, and generate reports and alarms for timely and effective decision-making. DCYS can help the hydropower industry to solve some of the challenges in the مراقبة الصحة الهيكلية of dam structures, and improve the safety, reliability, and efficiency of hydropower operations.

المزيد من المعلومات

نقاط أخرى تحتاج إلى توضيح:

تعد مراقبة الصحة الهيكلية للسدود مهمة حاسمة لضمان سلامة وأداء مشاريع الطاقة الكهرومائية. توفر تقنية استشعار شبكات الألياف حلاً واعدًا لتحديات مراقبة الصحة الهيكلية، بفضل دقتها العالية وثباتها ومتانتها وتعدد استخداماتها. ومع ذلك، فإن تنفيذ تكنولوجيا استشعار شبكة الألياف يتطلب تخطيطًا وتصميمًا وتركيبًا وصيانة دقيقة، ويجب دمجها مع طرق وأنظمة المراقبة الأخرى من أجل مراقبة شاملة وموثوقة لهياكل السدود. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي تحليل البيانات التي تم جمعها من أجهزة استشعار شبكة الألياف بشكل صحيح وتفسيرها واستخدامها لاتخاذ القرار، ويجب ضمان خصوصية البيانات وأمنها. من خلال التعاون والابتكار بين الصناعة والأوساط الأكاديمية والحكومة، يمكن لتكنولوجيا استشعار صريف الألياف أن تلعب دورًا مهمًا في المستقبل.

في الختام، أظهرت تكنولوجيا استشعار شبكات الألياف إمكانات كبيرة في مراقبة الصحة الهيكلية للسدود في صناعة الطاقة الكهرومائية. تتيح القدرة على توفير بيانات دقيقة وموثوقة عن درجة الحرارة والإجهاد والإجهاد والمعلمات الهيكلية الأخرى الكشف المبكر عن المشكلات المحتملة والصيانة الاستباقية، مما قد يؤدي في النهاية إلى زيادة سلامة وكفاءة السدود في صناعة الطاقة الكهرومائية. في حين أن هناك بالتأكيد تحديات مرتبطة بتطبيق تقنية استشعار شبكة الألياف في أنظمة مراقبة السدود، إلا أن فوائد القيام بذلك واضحة.

شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة is a professional manufacturer of fiber grating sensors, demodulators, and related software. With our expertise in the field, DCYS is well-positioned to provide solutions for the hydropower industry's structural health monitoring needs. By partnering with DCYS, the hydropower industry can leverage fiber grating sensing technology to improve the safety and reliability of their dam structures.

بشكل عام، يمثل تطبيق تكنولوجيا استشعار صريف الألياف في صناعة الطاقة الكهرومائية تطورًا مثيرًا لديه القدرة على إفادة الصناعة والمجتمع ككل بشكل كبير.