SA515360326B1 - كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي - Google Patents

كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي Download PDF

Info

Publication number
SA515360326B1
SA515360326B1 SA515360326A SA515360326A SA515360326B1 SA 515360326 B1 SA515360326 B1 SA 515360326B1 SA 515360326 A SA515360326 A SA 515360326A SA 515360326 A SA515360326 A SA 515360326A SA 515360326 B1 SA515360326 B1 SA 515360326B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
optic cable
fiber
core
fiber optic
cable
Prior art date
Application number
SA515360326A
Other languages
English (en)
Inventor
هيك ديفيد
كريكمور روجر
Original Assignee
اوبتاسينس هولدينجز ليمتد
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by اوبتاسينس هولدينجز ليمتد filed Critical اوبتاسينس هولدينجز ليمتد
Publication of SA515360326B1 publication Critical patent/SA515360326B1/ar

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • G01V1/201—Constructional details of seismic cables, e.g. streamers
    • G01V1/208—Constructional details of seismic cables, e.g. streamers having a continuous structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
    • G01V1/226—Optoseismic systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
    • G01D5/35354—Sensor working in reflection
    • G01D5/35358—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

يتعلق الطلب الحالي ببنيات كبل cable structures من ألياف ضوئية fibre optic مناسبة لاستشعار صوتي موزع distributed acoustic sensing، والتي يمكن عادةً استخدامها بشكل مفيد للكشف/المراقبة الزلزالية seismic monitoring. تعطي البنيات من الكبلات حساسية جيدة ويمكن لها أن تظهر كذلك حساسية اتجاهية directional sensitivity ومن ثم يمكن استخدامها للتمييز بين المستثيرات المؤثرة على الكبل في الاتجاهات المختلفة. يشتمل أحد كبلات الألياف الضوئية optic cable المذكور على بنية قلب core structure (202، 203، 204) بملف ألياف بضوئية optical fibre حول محيط بنية القلب. ويشتمل القلب على كتلة mass (203) يمكنها التحرك في اتجاه مفضل داخل الكبل بحيث تتسبب حركة الكتلة المذكورة في الاتجاه المفضل المذكور في تغيير طول ملف الألياف حول محيط القلب periphery core. شكل 2.

Description

— \ — كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي ‎Fibre optic cable for acoustic/seismic sensing‏ الوصف الكامل
خلفية الاختراع
يتعلق الطلب الحالي بألياف ضوئية ‎optical fibres‏ وكبلات من ألياف ضوئية ‎fibre optic‏
مناسبة لاستشعار ضوئي ليفي موزع ‎distributed fibre optic sensing‏ ؛ والتي
يمكن استخدامها بشكل خاص في الإستشعار الضوئي الليفي السمعي الموزع ‎distributed‏
‎fibre optic sensing ©‏ 8001516 وتعزيزات بتصميم الطلب وتصنيع الألياف الضوئية وكبلات
‏الألياف الضوئية للمستشعرات الضوئية الليفية الموزعة.
‏تعرف العديد من المستشعرات ‎sensors‏ التي تستعمل الألياف الضوئية. ويعتمد العديد من تلك
‏المستشعرات على مستشعرات النقطة الضوئية الليفية ‎fibre optic point sensors‏ أو مواقع
‏الإنعكاس المنفصلة ‎Jie‏ مستشعرات ذات محززة براج الليفية ‎fibre Bragg gratings‏ أو ما ‎Ve‏ شابهها المرتبة بطول الليف الضوئي ‎length optical fibre‏ ويمكن تحليل مرات العودة من
‏مستشعرات النقطة المنفصلة ‎discrete point sensors‏ أو مواقع الإنعكاس ‎reflection sites‏
‏لتوفير دلالة على درجة الحرارة والإنفعال و/ أو الإهتزاز ‎vibration‏ بجوار المستشعرات المنفصلة
‏أو مواقع الإنعكاس.
‏تعرف أيضاً المستشعرات الضوئية الليفية الموزعة بالكامل والتي يتم بها استخدام التشتت المتأصل ‎intrinsic scattering Vo‏ من طول متصل لليف الضوئي ‎continuous length of optical‏
‎standard fibre ‏تلك المستشعرات باستخدام الكبل الضوئي الليفي المعياري‎ mousy (fibre
‎optic cable‏ دون الحاجة إلى مواقع إنعكاس مُقدمة عمداً ‎Jie‏ مستشعرات ذات محززة براج
‎Bragg gratings‏ أو ما شابهها. ويمكن استخدام الليف الضوئي بالكامل والذي يتم ‎aie‏ الكشف
‏عن إشارة تشتت إرتدادية؛ كجزء من المستشعر. يتم نمطياً استخدام تفنيات تقسيم زمنية لتقسيم ‎Ye‏ مرات عودة الإشارة إلى عدد من الخانات الزمنية مع تناظر مرات العودة بكل خانة زمنية مع قسم
‏مختلف من الليف ‎optical fibre J sal‏ وتتم الإشارة إلى المستشعرات الضوئية الليفية ‎fibre‏
‏دف
ا ‎Optic sensors‏ تلك كمستشعرات ضوئية ليفية موزعة حيث يتم توزيع أقسام المستشعر بالكامل من خلال الليف الضوئي برمته. وكما تم الإستخدام في هذه المواصفات سوف يتم اعتبار أن المصطلح مستشعر ضوئي ‎A‏ موزع يعني مستشعر يُكُون به الليف الضوئي ذاته المستشعر والذي لا يعتمد على وجود مستشعرات ذات نقطة محددة أو إنعكاس مُقدم أو مواقع تداخل عن © عمدء؛ أي مستشعر ضوئي ليفي متأصل ‎intrinsic fibre optic sensor‏ يصف طلب البراءة البريطانية رقم ‎47١7469‏ ؟ نظام لمستشعر ضوئي ليفي سمعي موزع حيث يتم استشعار الإهتزازات السمعية ‎acoustic vibrations‏ بواسطة إطلاق مجموعة من مجموعات الموجات الكهرومغناطيسية النبضية المُضمنة ‎pulse modulated electromagnetic waves‏ إلى ليف ضوئي معياري ‎standard optical fibre‏ ويختلف تردد نبض ‎frequency pulse‏ ‎٠‏ واحد في مجموعة عن تردد نبض ‎AT‏ في المجموعة. ويتم تحديد عينة رايلي ‎Rayleigh‏ للتشتت الإرتدادي لضوء من مواقع إنعكاس متأصلة .في الليف ‎Ay‏ تضمينها عند تباين التردد بين النبضات ‎pulses‏ في مجموعة. وبالتالي يوفر الإستشعار الضوئي الليفي الموزع حلول استشعار ملائمة ومفيدة يمكنها مراقبة الأطوال الطويلة لليف الضوئي. ويمكن استخدام الليف الضوئي للإتصالات المعيارية ‎Jie‏ ليف ‎Vo‏ ضوئي أحادي ‎hall‏ وطوله ‎١5‏ ميكرومتر مما يعني أن ليف الإستشعار رخيص ‎Lat‏ ومتاح بسهولة وفي بعض المواقف قد يمكن استخدام ألياف ضوئية موجودة للمراقبة السمعية ‎acoustic‏ ‎.monitoring‏ ‏تعتبر القدرة على استخدام ‎JS‏ ضوئي ليفي تقليدي للاستشعار السمعي الموزع مميزة في عدد من الطلبات المختلفة. ومع ذلك؛ لبعض الاستعمالات؛ قد لا تكون حساسية استشعار سمعي موزع ‎distributed acoustic sensing (DAS) ٠‏ على الليف التقليدي كافية ‎Jie‏ الاستعمالات الزلزالية المتنوعة. وفي بعض الاستعمالات أيضاً؛ قد يكون من المفيد القدرة على التمييز بين المحفزات الساقطة من إتجاهات مختلفة. تصف البراءة الدولية ‎١7975497 NY‏ كبل ضوئي ‎Ad‏ يتم به تعزيز الحساسية التوجيهية. ويتم إلتصاق كتلة قصور ذاتي بليف ويكون لها القدرة على التحرك (تقريباً بصورة مقيدة) في مبيت. دف
— ¢ —
ومع ذلك؛ يكون دمج كتلة القصور الذاتي تلك في جهاز مستشعر عملية معقدة لتطبيق وإحلال
ضغط على الليف.
الوصف العام للاختراع
وفقاً لجانب أول بالإختراع الحالي؛ يتم توفير كبل ضوئي ليفي يشتمل على: بنية قلب؛ وملف
‎oo‏ ألياف بضوئية حول محيط بنية القلب. ويشتمل القلب على ‎ABS‏ يمكنها التحرك في اتجاه مفضل
‏داخل الكبل بحيث تتسبب حركة الكتلة المذكورة في الاتجاه المفضل المذكور في تغيير في طول
‏ملف الألياف حول محيط القلب ‎.periphery core‏
‏قد يشتمل الكبل على غلاف أول مع نشر القلب داخل الغلاف الاول بحيث تكون الكتلة المذكورة
‏قابلة للتحرك نسبة إلى الغلاف. وقد يشتمل القلب على كتلة تم وضعها على أحد جوانب القلب مع ‎٠‏ إقران الجانب المقابل للقلب ميكانيكياً مع الغلاف. وقد يشتمل القلب على مادة سهلة الإنطياع
‎compliant material‏ بين الكتلة ‎mass‏ وجزء القلب المقرن ‎part core coupled‏ بالغلاف
‏ال56. وقد يشتمل جزء القلب المُقرن بالغلاف على مُكون ‎former‏ أول وقد تشتمل الكتلة على
‏مُكون ثاني. وفي بعض التجسيدات؛ يكون المُكون الثاني أثقل من المُكون الأول.
‏يشتمل القلب بصفة عامة على قسم ‎guide portion wag‏ أول وقسم توجيه ثان حيث يكون ‎١‏ الفصل بين الأقسام التوجيهية متغير بسبب حركة الكتلة المذكورة.
‏في بعض التجسيدات؛ يتم فصل الأقسام التوجيهية بواسطة بنية قابلة للتشوه ‎deformable‏
‏©5006. وقد يتم إقران الكتلة ب أو ثكون جزء من البنية التي يمكن تشوهها. وقد يتم ترتيب
‏البنية التي يمكن تشوهها والأقسام التوجيهية بحيث إذا تم ضغطها في إتجاه واحد معاكس لا يتغير
‏الطول حول محيط القلب بينما في الضغط في الإتجاه المعاكس المتعامد؛ يتغير الطول حول ‎Y ٠‏ محيط القلب .
‏قد تشتمل البنية التي يمكن تشوهها على ‎glad‏ متقاطع ‎ellipse alla)‏ بصفة عامة مع إقران
‏الأقسام التوجيهية الأولى والثانية بالأطراف المقابلة لمحور أول بالقطاع الإهليلجي؛ حيث يكون
‏المحور الأول إما المحور الرئيسي أو الثانوي ‎Jal major or minor axis‏ الإهليلجي.
‏دف
_ Qo _
يُفضل أن يكون لأقسام التوجيه طول في إتجاه متعامد على المحور الأول الذي يكون إلى حد كبير
هو نفسه طول البنية التي يمكن تشوهها. وقد يتم إقران الكتلة بالبنية التي يمكن تشوهها عند أحد
أطراف محور ثاني بالشكل الإهليلجي. وقد يكون المحور الأول متعامد على المحور الثاني أي
تكون الكتلة مقرنة بأحد جوانب البنية الإهليلجية وتكون الأقسام الطرفية مقرنة بالجوانب المتاخمة 0 أو قد يكون المحور الاول هو نفسه المحور الثاني أي يتم وضع الكتلة عند أحد أطراف الشكل
. guide portions ‏مع أحد الأقسام التوجيهية‎ allay)
وفي أحد التجسيدات قد تشتمل الكتلة على ‎eda‏ من بنية الكبل بها واحد أو أكثر من الأسلاك ذات
المادة الثقيلة ‎heavy material‏ التي تسير من خلالها.
قد تكون الألياف الضوئية ملف حول القلب في نمط حلزوني ‎helical pattern‏
وفي بعض التجسيدات؛ يشتمل الكبل الضوئي الليفي أيضاً على ليف واحد على الأقل غير ملتف حول القلب. ووفقاً لجانب آخرء يتم توفير كبل ضوئي ليفي له شكل مسطح ‎planar‏ إلى حد كبير؛ ويشتمل الكبل على شريط مطول ‎elongate strip‏ وألياف ضوئية؛ حيث يتم التصاق الألياف الضوئية بالشريط لتتبع مسار متعرج ‎meandering path‏ بامتداد طول الشريط بحيث يكون طول الألياف أكبر من طول الشريط.
‎١‏ بفضل أبعاده؛ غالباً ما يكون الشريط أقصى ثنياً عبر عرضه (القصير نسبياً) نسبة إلى طوله (الطويل نسبياً) وبالتالي يكون حساماً للإشارات العمودية على سطح الكبل. واذا تم وضع الكبل مسطحاً بحيث يكون مسطح الكبل موازي بالكاد لسطح الأرض في ذاك الجوار؛ قد يوفر ذلك أمواج رأسية ‎vertical waves‏ مثل أمواج (5). وقد يشتمل الشريط على طبقة ‎(layer‏ مادة قاعدية ‎base material‏ توفر تمييزاً سطح ثابت
‎YS‏ يمكن عليه وضع الألياف التي قد تُبسط بناء الكبل. وقد تتم قولبة الألياف بصورة زائدة لتوفير قطاع جانبي أملس ومنبسط لحماية الألياف. قد يشتمل مثل هذا الكبل على طبقة أخرى من مادة (كمادة مغلفة ‎encapsulating material‏ ‎(Mia‏ حيث يكون للشريط الطولي معامل “يونج ‎"Young's‏ أول ويكون لطبقة المادة معامل “يونج” ثاني. ويكون معامل “يونج” الأول أعلى من معامل “يونج” الثاني. ويعني وجود طبقتين من
‎CARRY
— أ — معاملات “يونج” المختلفة أن الألياف ليست على المحور المحايد للبنية وبذلك سوف تمر بضغط أكبر عند ثني البنية بإتجاهها السائد. يتعلق الإختراع أيضاً بنظام استشعار سمعي موزع يشتمل على وحدة إرسال وإستقبال للتحقيق بألياف ضوئية ذات إشعاع استتطاقي ‎interrogating radiation‏ لتوفير مستشعر سمعي موزع © وأي كبلات ضوئة ليفية كما تم الوصف أعلاه مرتبة ليتم استنطاقها بواسطة وحدة التحقيق. وقد يتم نشر الكبل الضوئي الليفي بحيث يكون الإتجاه المفضل رأسي. يتعلق الإختراع باستخدام مثل هذا الكبل الضوئي الليفي في مستشعر صوتي موزع وبخاصة لاستخدام مثل هذا الكبل الضوئي الليفي للكشف عن موجات زلزالية ‎s—waves‏ 56157716 في مستشعر صوتي موزج. ‎yi Ye‏ 4 مختصر للرسومات سوف يتم ‎oY)‏ وصف الإختراع على سبيل ‎JB‏ فقط بالإشارة إلى الرسوم التالية؛ حيث: يوضح شكل ‎١‏ جهاز لمستشعر سمعي موزع ‎distributed acoustic sensor (DAS)‏ تقليدي؛ يوضح شكل ؟ كبل ضوئي ليفي وفقاً لأحد تجسيدات الإختراء؛ يوضح شكل © كيفية ترتيب الألياف الضوئية في كبل ضوئي ليفي مثل ما هو معروض في شكل ‎Yeo‏ ؟!؛ يوضح شكل ؛ نوع آخر لكبل ضوئي ليفي وفقاً لأحد تجسيدات الإختراع؛ و يعرض الشكلان ‎fo‏ ودب مناظر لمخطط وقطاع لتجهيزة بديلة لتأمين الحساسية الإتجاهية ‎.ensuring directional sensitivity‏ الوصف التفصيلى: ‎Yo‏ يعرض شكل ‎١‏ تخطيطاً لتجهيزة إستشعار سمعية موزعة ‎distributed acoustic (DAS)‏ ‎sensor‏ ضوئية ليفية تقليدية + ويتم وصل طول ليف استشعار ‎٠١6 length sensing fibre‏ دف
—y— ‏تمرير المُخرج من وحدة‎ ais) eT ‏للتحرك من أحد الأطراف بوحدة إرسال واإستقبال‎ ALE ‏بصورة‎ ‏الذي قد يتم وضعه بصورة مشتركة مع وحدة‎ ٠١١8 BL ‏إلى معالج‎ ٠١6 ‏الإرسال والإستقبال‎ ‏الإرسال والإستقبال أو بعيداً عنها واختيارياً شاشة عرض مستخدم سطحية بينية1016:866‎
Personal (PC) ‏قد يتم إدراكها تطبيقياً بواسطة الكمبيوتر الشخصي‎ lly OY) ‏بيانية‎ ‏محددة بصورة مناسبة. وقد يتم وضع سطح المستخدم البيني بصورة مشتركة مع‎ computer © ‏أو بعيداً عنه.‎ signal processor ‏معالج الإشارة‎ ‏كم أو أكثر طلاً. في‎ ٠ Se ‏كيلومترات وقد يكون‎ sae Ve ‏وقد يكون طول ليف الإستشعار‎ ‏النمطية؛ قد يكون ليف الإستشعار ليف ضوئي نمطي واحد معياري‎ (DAS) ‏العديد من تطبيقات‎ ‏غير مُعدل مثل ذاك المستخدم روتينياً في استعمالات الإتصالات عن بعد دون الحاجة إلى مواقع‎ ‏أو ما‎ fibre Bragg grating ‏مستشعرات ذات محززة براج الليفية‎ Jie ‏إنعكاس مُقدمة عن عمد‎ ٠ ‏شابهها. وتعني القدرة على استخدام طول غير مُعدل للألياف الضوئية المعيارية لتوفير إستشعار‎ ‏أنه يمكن استخدام ألياف متاحة منخفضة التكلفة بسهولة. ومع ذلك في بعض التجسيدات؛ قد‎ incident ‏تشتمل الألياف على ليف تم تصنيعه ليكون حساساً بصفة خاصة للإهتزازات الساقطة‎ ‏في منطقة هامة لتتم مراقبتها.‎ ٠١4 ‏أثناء الإستخدام؛ يتم نشر الألياف‎ vibrations ‏إشعاعاً كهرومغناطيسياً استنطاقي‎ ٠٠١6 ‏الإرسال والإستقبال‎ sas fas Jas owl ve ‏والي قد يشتمل على سبيل المثال على سلسلة‎ interrogating electromagnetic radiation sensing ‏التي لها نمط تردد منتقى؛ إلى ليف استشعار‎ optical pulses ‏من النبضات الضوئية‎ ‏البراءة البريطانية‎ allay ‏وقد يكون للنبضات الضوئية نمط تردد كما تم الوصف‎ fibre ‏حيث يتم دمج محتوياتها في هذا الصدد بالإشارة بالرغم من معرفة وإمكانية استخدام‎ +105 ‏التي تعتمد على نبضة استنطاقية واحدة أيضاً. ويلاحظ أنه وكما أستخدم في‎ (DAS) ‏مستشعرات‎ Yo ‏هذا الصدد لا يكون المصطلح "ضوئي" محصولاً على المنشور المرئي ويتضمن الإشعاع الضوئي‎ ‏أشعة تحت حمراء والأشعة فوق البنفسجية. كما تم الوصف في البراءة البريطانية 471740 7 ينتج‎ ‏بعض كسور بمدخل الضوء‎ backscattering ‏للتشتت الإرتدادي‎ Rayleigh ‏عن ظاهرة رايلي‎ ‏في الألياف المنعكسة مرة أخرى إلى وحدة التحقيق؛ حيث يتم الكشف عنها لتوفير إشارة مخرج‎ ‏الإرسال والإستقبال تقليدياً على‎ sass ‏ممثلة للإضطرابات السمعية بجوار الألياف. وبذلك تشتمل‎ Yo
CARRY
“A ‏واحد على الأقل لإنتاج مجموعة‎ VV E ‏واحدة على الأقل ومعامل ضوئي‎ ١١١ laser ‏وحدة ليزر‎ optical frequency difference ‏من النبضات الضوئية منفصلة بواسطة تفاوت ترددي ضوئي‎ ١١6 photodetector ‏على كاشف ضوئي‎ Loaf ‏معروف. وتشتمل وحدة الإرسال والإستقبال‎ intrinsic ‏مرتب للكشف عن الإشعاع الذي يتم تشتته إرتدادياً بواسطة رايلي من مواقع نثر متأصلة‎ ‏رايلي للتشتت الإرتدادي مفيداً‎ (DAS) ‏في الألياف ؛١٠. ويعتبر مستشعر‎ scattering sites © ‏جداً في تجسيدات الإختراع الحالي ولكن عرف أيضاً الأنظمة التي تعتمد على تشتت بريلوين‎ ‏ويمكن استخدامها بتجسيدات الإختراع.‎ Raman ‏أو رامان‎ Brillouin ‏ويعمل‎ V0 A ‏بواسطة معالج إشارة‎ photodetector ‏تتم معالجة الإشارة من الكاشف الضوئي‎ ‏التردد بين النبضات‎ Gls ‏العائدة على أساس‎ slay) ‏معالج الإشارة تقليدياً على استخلاص‎ ‏كما تم الوصف في البراءة البريطانية رقم 571498 7. وقد‎ Mie « optical pulses ‏الضوئية‎ ٠ ‏كما تم الوصف‎ phase unwrap algorithm ‏يستعمل معالج الإشارة أيضاً خوارزم فض طوري‎ phase ‏وبذلك يمكن مراقبة طور الضوء المشتت الإرتدادي‎ .7 47١49 ‏في البراءة البريطانية رقم‎ sections of the ‏من مختلف قطاعات الألياف الضوئية‎ of the backscattered light ‏الكشف عن أي تغيرات في طول المسار الضوئي الفعال في قطاع‎ Sa lly ‏ل0011068.‎ fibre incident pressure ‏محدد من الألياف مثل تلك التي تنتج عن موجات الضغط الساقطة‎ Vo ‏المسببة للجهد على الألياف.‎ 5 ‏ويسمح شكل المُدخل الضوئي وطريقة الكشف بحل ألياف متصلة واحدة مكانياً إلى أقسام استشعار‎ ‏طولية مميزة. ويعني ذلك أنه يمكن توفير الإشارة السمعية المستشعرة عند قسم استشعار واحد إلى‎ ‏وقد تتم‎ .adjacent portion ‏متاخم‎ aud ‏بصورة مستقلة عن الإشارة المستشعرة عند‎ pS ‏حد‎ ‏هذا المستشعر كمستشعر موزع بالكامل أو متأصل حيث يستخدم التشتت المتأصل‎ Jie ‏رؤية‎ Yo ‏المعالج والمتصل في ليف ضوئي وبالتالي يوزع وظيفة الإستشعار من خلال الألياف الضوئية‎ ‏م‎ ٠١ ‏ما يقترب من‎ Se ‏بأكملها. وقد يكون القرار المكاني لأقسام الإستشعار بالألياف الضوئية‎ ‏قناه سمعية مستقلة أو منتشرة بإمتداد‎ 5005 (YE ‏كم‎ 5٠ ‏بنظام‎ GLI ‏والذي يوفر لطول متصل‎ ‏من الألياف.‎ SE) ‏لد‎
لقد تم إقتراح استخدام ‎(DAS)‏ بمعدل استعمالات يتضمن مراقبة ‎monitoring‏ و أو مسح زلزالي ‎.seismic monitoring‏ وتعتمد المراقبة والمسح الزلزالي لنوع الاستعمالات تمطياً على مستشعرات النقطة كسماعات أرضية والتي قد تكون ‎Seal‏ معقدة نسبياً وغالية الثمن. وتعتبر السماعات الأرضية النمطية مستشعرات نقطة تكشف عن محفز عند نقطة وبالتالي تتم مراقبة © منطقة تتطلب نشر مصفوفة من السماعات الأرضية في نمط مفضل والذي قد يكون صعباً ومستهلكاً للوقت. وتكون قابلية استخدام كبل ضوئي ليفي طويل الذي يمكن نشره بسهولة في
منطقة ‎dela‏ لتوفير الإستشعار» ميزةٍ ‎(DAS)‏ ‏ومع ذلك يكون لمستشعرات ‎(DAS)‏ التقليدية بعض المساؤي الهامة لبعض التطبيقات ‎Jie‏ المراقبة الزازالية. أولاً قد تكون حساسية تجهيزة ‎(DAS)‏ تقليدية منخفضة نسبياً مقارنة بمستشعر نقطة
‎٠‏ زلزالية مثل سماعة أرضية. ويكون استشعار ‎(DAS)‏ الثاني غير حساس توجيهياً بصورة كبيرة. في مراقبة السطح ‎AGN‏ غالباً ما يُفضل مراقبة كل من موجات ‎Waves‏ (0) الزلزالية وموجات ‎a(S)‏ قياسات السطح الزلزالية التقليدية؛ يتم نمطياً ‎Has‏ سماعات أرضية ثلاثية المحاور أو مقاييس تسارع لقياس موجات (5) بالرغم من أنه غالباً ما يتم استخدام الحركة الرأسية فقط في المعالجة. بالنسبة ل(0/85) التقليدي» يصعب فصل المكون الرأسي لأي حافز.
‏10 يمكن تحسين حساسية نظام ‎(DAS)‏ بواسطة ترتيب ألياف الإستشعار الضوئية في ملف حلزوني حول قلب شياق طيع . وقد يعمل ذلك على زيادة تأثير أي حافز على الألياف وبالتالي تحسين الحساسية. ومع ذلك وبسبب التماثل الدائري؛ فسوف يظل مثل هذا التصميم يعني صعوبة فصل مكون موجة (5) (الرأسي) في الإشارة من المحفزات الأخرى. وبذلك توفر تجسيدات الاختراع الحالي تصميمات محسنة لكبل ليفي ضوئي يمكن استخدامه لنطاق
‎.seismic monitoring ‏.من التطبيقات ولكن بخاصة للمراقبة الزلزالية‎ Yo ‏وفقاً لأحد تجسيدات‎ ٠٠١ fibre optic cable ‏قطاع عرضي لكبل ليفي ضوئي‎ ١ ‏يوضح شكل‎ ‏واحد على الأقل ملفوفاً حول محيط بنية قلب. وتتكون بنية‎ ٠١٠ ‏الإختراع. ويتم ترتيب ليف ضوئي‎ ‏والذي يكون في هذه التجهيزة شبه دائري ومنفصل عن مكون شبه‎ YoY ‏القلب من مكون أول‎ ٠١١7 ‏ويتم ربط المُكون الأول‎ . ٠١ 4 compliant material ‏طيعة‎ sale ‏بواسطة‎ ٠١07 ‏دائري ثاني‎
‎CARRY ye ‏والذي قد يكون غلاف خارجي مثلاً للكبل أو غلاف واق وسيط.‎ Yeo ‏أو لصقه بثبات بغلاف‎ ‏ويتم ترتيبه ليكون متحركاً في غلاف‎ YoY ‏ويكون المُكون الثاني 707 أكثر ثقلاً من المُكون الأول‎ ‏ككتلة‎ ٠١١7 ‏الكبل بإتجاه مفضل؛ وهو الإتجاه بين المُكونّين. ويعمل المُكوّن الثاني‎ ٠١5 shell ‏قابلة للتحرك في الكبل ويتم ترتيب القلب في الكبل بحيث يمكن لحركة الكتلة أي المُكون الثاني‎ ‏في الإتجاه المُفضل التسبب بتغيير في طول الملف الليفي حول محيط القلب.‎ 707 0
بمعنى آخر؛ يكون المُكون الثاني 707 ‎JB‏ للتحرك نسبة إلى الغلاف في الإتجاه بين المُكونين أي الإتجاه الرأسي كما في شكل ؟. وبالتالي يتم وضع كتلة المُكون الثاني 707 على أحد جوانب القلب والجانب الآخر الذي يشمل المكون الأول يكون مقرن ميكانيكياً بالغلاف. وإذا تم اهتزاز ‎Jie‏
هذا الكبل في الإتجاه الرأسي كما تم العرض فإن المكون الثقيل يعمل ككتلة زلزالية.
‎٠‏ الأقصى حساسية؛ يتم إختيار المادة وأبعاد المادة الطيعة التي قد يتم تكوينها كشريط طيع بحيث تكون غالبية القدرة المرسلة إلى المكون الثقيل أثناء ‎poll‏ عن ‎Gob‏ الألياف ‎Ya‏ من الشريط الطيع. وتوجد أيضاً مادة ‎Yo‏ داخل الغلاف ‎Yoo‏ وتكون نمطياً ‎sale‏ لينة تساعد على حفظ بنية القلب في مكانها ولكنها لاتؤثر تحديداً باستجابتها الميكانيكية. بالتالي وكما ذكر فإن القدرة التي تسارع من الكتلة أي المُكون ‎7٠7‏ سوف يتم تحويلها عن طريق
‎ve‏ الألياف الملفوفة ‎Ye)‏ والتي ستكون بالتالي عرضة إلى تغيير في طول المسار حيث يتسبب القصور الذاتي للمكون ‎7٠07‏ بمط الألياف. ويمكن لذلك توفير إشارة ‎(DAS)‏ كبيرة نسبية حيث يتغير طول المسار داخل الألياف الضوئية. بالتالي يحسن وجود المكون الثاني 70 من حساسية ‎JS‏ ليفي ضوئي كهذا عند استخدامه بنظام ‎(DAS)‏ مقارنة بالكبل الليفي الضوئي التقليدي. وتعمل المُكونات ‎YY‏ و70 كأقسام توجيه طرفية للألياف وتعني أنه لا يوجد تغيير أساسي
‎.7 ‏الإتجاه الأفقي كما في شكل‎ Jie ‏بالطول للإهتزازات في إتجاه متعامد على الإتجاه المفضل‎ Yo ‏سوف يعطي أكبر إشارة عند إهتزازه في‎ ١ ‏وبالتالي فإن مثل هذا الكبل إذا تم توجيهه كما في شكل‎ ‏إتجاه رأسي بالرغم من انه سينتج بعض الإشارة إذا تم إهتزازه في أي من الإتجاهين الأفقيين.‎ ‏وبذلك فإنه إذا تم نشر مثل هذا الكبل في هذا التوجه للمراقبة الزلزالية للسطح فإن الإستجابة السائدة‎ vertical plane ‏لأي خلل بالمسطح الرأسي‎
‎CARRY
-١١- ‏غالباً ما يكون الكبل كما تم عرضه دائري بحيث يمكن تضمن بنية تحديد أو محاذاة لتامين إمكانية‎
Mie Yoo ‏وضعه في التوجه الصحيح. ومع ذلك في التجسيدات الأخرى يمكن تغيير شكل الغلاف‎ ‏لتوفير سهولة المحاذاة في توجه‎ Vor ‏أو أعلى المكون‎ 7١07 ‏ليكون له حافة مسطحة تحت المكون‎ ‏الغلاف الخارجي للكبل ولكن في تجسيدات‎ Yeo ‏مفضل. وفي بعض التجسيدات؛ قد يكون الغلاف‎ ‏مُغلف جزثياً على الأقل في الدثار الآخر أو الطبقات الواقية‎ Yeo ‏أخرى قد يكون الغلاف‎ 5 protective layers ‏من أي نوع من الألياف الضوئية المعيارية. وقد يتم تزويد الألياف‎ 7١٠ ‏قد تكون الألياف الضوئية‎ ‏الضوئية بمادة دثارية حول القلب وتغليف لتوفير بعض الحماية للألياف.‎ ‏والمادة‎ 7١و‎ ٠٠7 ‏كما ذُكرء؛ يتم لف الألياف حول منطقة القلب التي تشتمل على مكونين‎ ‏الطيعة. وقد يتم لف الألياف الضوئية في نمط حلزوني أو إهليلجي النوع حول القلب. ويوضح‎ ٠ soft ‏شكل © نوع تجهيزة اللف للألياف الضوئية في الكبل أي حذف القلب وإحاطة المادة اللينة‎ ‏والغلاف للتوضيح.‎ material ‏لتوفير قرار مكاني مفضل. أثناء‎ pitch of the helix ‏وقد يتم إختيار رقعة الشكل الحلزوني‎ ‏الإستخدام؛ يتم التحقق من الألياف بالإشعاع أو النبضات لفترة محددة وقد تحدد فترة النبضة‎ ‏(النبضات) الطول في الألياف لكل قسم إستشعار. وقد يتم تحديد أدنى طول لقسم الإستشعار جزئياً‎ Yo ‏بالطول الكلي للألياف قيد التحقيق حيث قد يلزم أن تكون النبضات الإستنطاقية التي تحدد حجم‎ ‏قسم الإستشعار فترة دنيا لتأمين مرات عودة مقبولة من طرف الألياف. ومع ذلك يعتمد القرار‎ ‏للمستشعر ذاته على كيفية ترتيب الألياف. وباستخدام لف إهليلجي؛‎ spatial resolution ‏المكاني‎ ‏قد يناظر طول مححد للكبل طول أكبر من الألياف الضوئية وبالتالي يتم تحسين القرار المكاني‎ ‏للمستشعر النهائي أو توفير حساسية أكبر تبادلياً لطول استشعار محدد.‎ ٠ ‏وقد يتم أيضاً ترتيب اللف لتأمين أن غالبية القدرة المحولة إلى الألياف تكون في الإتجاه بين‎ ‏لابد أن تكون اللفائف بصورة تسمح بعدم وجود قدرة محددة تتسبب بإنزلاق‎ AT ‏المكونين. وبمعنى‎ ‏المكونين نسبة إلى بعضهما البعض أو إنزلاق الألياف فوق المكونين. ويجب توفير أحد‎ 6 ‏أو كلا المكونين ببروزات على أسطحهم لتجنب الإنزلاق الملحوظ للألياف فوق سطح المكونين و/‎
CARRY
“yy outer ‏إنخفاضات في السطح الخارجي للمكون‎ trenches ‏أو يمكن توفير الألياف في أخاديد‎ .surface former ‏خارج مادة‎ 7٠07 ‏وقد يتم تكوين المكون‎ YY ‏أثقل من المكون‎ 7٠07 ‏يكون المكون‎ dal SS ‏كما‎ ‏بصفة خاصة‎ Yo ‏في جسم المكون. وقد يشتمل المكون‎ ALE ‏أكثر ثقلاً أو قد يتم تزويدها بمواد‎ ‏نسبياً.‎ heavy material ‏على واحد أو أكثر من الأسلاك لمادة ثقيلة‎ © ‏بينما يتم وصف المُكونين شبه الدائريين قد يكون المكونين بأي شكل وليسوا بالضرورة نفس الحجم,‎ ‏قد لا يكون من الضروري الحصول على مكون ثاني إذا تم تأمين قطاعات‎ ARS) ‏وفي بعض‎ ‏بحيث يمكن القول بأن الألياف يتم تثبيتها‎ Yeo ‏متصلة من الألياف بالجزء السفلي للغلاف‎ ‏ومع ذلك؛ فقد يعمل‎ YF ‏بالغلاف وبالتالي تكون الألياف هي التي تنقل القدرة إلى المكون‎ ‏لتكوين قلب يمكن لف الألياف حوله؛ على تبسيط التصنيع وكما ذُكر تعمل‎ SB ‏استخدام مكون‎ ٠ ‏المُكونات كقطاعات دليلية لتوجيه الملف الليفي حول بنية القلب بصورة تسمح بتأمين إعلان أغلب‎ ‏في الإتجاه المفضل.‎ stimuli ‏التغيرات في طول الألياف إستجابة إلى المحفزات‎ ‏كأقسام دليلية يتم ترتيبها بحيث يكون الفصل بين‎ YY, 707 ‏بصفة عامة؛ يعمل المكونان‎ seismic mass ‏الذي يعمل ككتلة زلزالية‎ 7٠07 ‏الأقسام الدليلية متغيراً بسبب حركة المكون‎ ‏للإختراع. ويعرض شكل ؛ قطاع القلب فقط بالكبل الضوئي الليفي‎ AT ‏يوضح شكل ؛ تجسيد‎ 0 ‏غلاف. وفي هذا التجسيد؛ يتم لف‎ sale ‏والذي قد تتم إحاطته أثناء الإستخدام بدثار مناسب أو‎ end ‏مرةٍ أخرى حول بنية القلب. وهنا يشتمل القلب على منطقة طرفية‎ To) ‏الألياف الضوئية‎ ‏أو أقسام دليلية‎ formers ‏التي تعمل كمكونات‎ af ٠0٠ ‏ا ومنطقة طرفية ثانية‎ 0٠ ‏أولى‎ 0 ‏ويتم فصل الأقسام الطرفية بواسطة قسم قابل للتشويه 507 والذي يكون له في‎ .guide portions ‏هذا المثال الشكل العام لإهليلج. ويتم إقران كتلة 07 ب أو تكوين جزء من البنية القابلة للتشوه‎ - ٠ .deformable structure elliptical shell is ‏يعمل التجسيد بشكل ؛ على مبدأ مفاده أنه إذا تم ضغط غلاف إهليلجي‎ ‏يمتد ولكن يظل محيط‎ AY ‏بامتداد محوره الرئيسي أو الفرعي فإن المحور‎ 000 ‏الإهليلج غير متغير. وفي تجهيزة شكل 4 إذا تم ضغط البنية القابلة للتشوه بإمتداد محورها الفرعي‎ ‏لد‎
_ \ —
فسوف يمتد المحور الرئيسي. وبالرغم من أن المحور الفرعي سوف يُخفض من شكل الأقسام
الدليلية الطرفية ‎end guide portions‏ ٠40أ‏ و01؛ب بحيث أن التغييرات في الطول بإمتداد
المحور لا تؤثر إلى حد كبير بطول الألياف. وبالتالي؛ إذا امتد المحور الرئيسي فإن ذلك سوف
يتسبب في مط ‎length‏ أي تغيير طول الألياف الضوئية مما سوف يؤدي إلى إشارة قابلة للتميز.
© وسوف تتحرك الكتلة 40 المقرنة بالبنية القابلة للتشوه بإمتداد أحد جوانب المحور الفرعي 0010073
‎axis‏ تفضيلياً بإمتداد المحور الفرعي. واذا تم إهتزاز الكبل إلى أعلى فإن القصور الذاتي المزود
‏بواسطة الكتلة سوف ينتج عنه ضغط البنية القابلة للتشوه بإمتداد المحور الفرعي وبالتالي إمتداد
‏بطول المحور الرئيسي وتغيير ملحوظ في طول المسار بالألياف حول المحيط.
‏وسوف يلاحظ أن الكتلة 507 قد تكون أقل حرية في الحركة بإمتداد المحور الرئيسي ولكن حتى ‎٠‏ الو كان لها حرية أكبر فإن ضغط بطول المحور الرئيسي سوف ينتج ‎die‏ إمتداد ‎shay‏ المحور
‏الفرعي. بالتالي؛ فإن الطول الكلي حول محيط القلب لن يتغير تحديداً ولن يكون الكبل غير
‏حساس نسبياً للإهتزازات بإمتداد المحور الرئيسي.
‏بالتالي ‎We‏ ما يتم ترتيب البنية القابلة للتشوه 507 والأقسام الدليلية الطرفية 409 5 ‎Cte)‏
‏بحيث إذا تم ضغطها في إتجاه واحد مستعرض (في هذه الحالة بإمتداد المحور الرئيسي) لا يتغير ‎٠‏ الطول حول محيط القلب بينما في الضغط بالإتجاه المستعرض المتعامد (أي بطول المحور
‏الفرعي) يتغير الطول حول محيط القلب. وكما ذكرء قد يكون للبنية القابلة للتشوه بصفة عامة
‏قطاع عرضي ‎alls)‏ ولكن قد يتم إستخدام أشكال أخرى لتوفير نفس التأثير العام.
‎lay‏ يتم عرض الأقسام الطرفية ‎TE)‏ و409 ب مقرنة بالأطراف المقابلة للمحور الرئيسي في
‏تجهيزة ‎Aly‏ يمكن بدلاً من ذلك إقرانهم بالأطراف المقابلة للمحور الفرعي حيث في تلك الحالة قد ‎Yo‏ يكون لهم طول بإمتد أد المحور الرئيسي بحيث يتسبب ضغط بإمتداد المحور الرئيسي ‎Jal‏ أد
‏الطول بإمتداد المحور الفرحي مما ينتج عنه تغييراً بطول ملف الكبل حول بنية القلب. وتتضمن
‏تجهيزات أخرى ممكنة بها ‎SUS‏ من القدرة والألياف محازيان مع نفس المحور؛ سواء كان الرئيسي أو
‏الفرعي.
‎CARRY
_— ¢ \ _ لجعل التصنيع أكثر سهولة؛ يمكن تكوين بنية القلب من مادة بوليمرية منبتقة ‎extruded‏ ‎polymer material‏ ولتكوين الكتلة £07 يمكن بثق واحد أو أكثر من أقسام مادة ثقيلة نسبياً بصورة مشتركة ‎ie‏ لتكوين بنيات ؛ 50 تشبه الأسلاك في الكتلة. ويسمح ذلك بتكوين بنية القلب © مرة أخرى قد يتم لف الألياف الضوئية في نمط ‎alla)‏ مفضل بامتداد القلب لتوفير قرار مكاني مفضل. وفي بعض التجسيدات؛ قد يكون هناك أكثر من ملف ليفي ضوئي واحد حول القلب؛ وتتم إزاحة الألياف نسبة إلى بعضها البعض بإمتداد طول القلب. وفي بعض التجسيدات؛ قد تشتمل بنية الكبل الضوئية الليفية على واحد على الأقل من الألياف الضوئية والذي لا يكون ملفوفاً حول بنية القلب. وقد لا يعرض هذا الليف الضوئي حساسية ‎٠‏ إتجاهية محددة وقد يستجيب نسبياً بصورة مساوية للمحفزات العاملة على الكبل في أي إتجاه. وفي تلك ‎Alla)‏ قد توفر مقارنة إشارات ‎(DAS)‏ من كلا الألياف معلومات إضافية لتحديد المحفزات العاملة في الإتجاه المفضل. وقد تجري الألياف الليفية غير الملفوفة حول القلب ببساطة بإمتداد طول الكبل. في هذه الحالة؛ قد يعرض ‎HE‏ مكانياً مختلفاً أثناء الإستخدام عن الألياف الملفوفة حول القلب إذا تم استنطاقها ‎VO‏ بإشعاع تحقيق مسابه. وفي بعض التجسيدات؛ قد يتم لف الألياف الإضافية لتوفير نفس القرار المكاني مثل الألياف الملفوفة حول القلب. بالتالي توفر الكبلات الضوئية الليفية وفقاً للإختراع الحالي كبلات استشعار ‎(DAS)‏ بحساسية مُحسنة مقارنة بالكبلات الضوئية الليفية التقليدية والتي لها حساسية توجيهية. ويمكن الوصول إلى أطوال طويلة لكبلات ويمكن تصنيع والتعامل مع الكبلات بسهولة نسبياً. ‎Yo‏ يوضح شكل 0 تجهيزة بديلة للتوصل إلى حساسية توجيهية. ويعرض شكل ‎hielo‏ مخطط لبنية كبل ويعرض شكل دب منظر مقطعي. يوضح شكل ‎o‏ ليف ضوثي ‎١١‏ ملتصق بشريط طولي ‎O00)‏ ويتم ‎Pr‏ الليف ‎١١ (sual‏ على الشريط 2561 في تصميم موجي أي في مسار متعرج. وقد يتم إلتصاق الألياف بسهولة ‎CARRY‏
اج \ —
بالشريط أثناء التصنيع باستخدام أداة لها تروس لدليل نشر ‎Ad‏ مركب بمسمار تشغيل ترددي.
وبالتالي؛ يمكن زيادة قولبة الألياف لتكوين بنية بينية ينتج عنها بنية ‎JS‏ طويلة مسطحة.
يمكن التوصل إلى حساسية عالية بواسطة نشر الألياف في نمط موجي/متعرج يوفر طول ليفي
كبير نسبة إلى نسبة طول الكبل. وقد يتم إستخدام الألياف القابلة للثني لتأمين الفقدان المنخفض
‎sally ©‏ العالية عند الثنيات وألياف صغيرة القطر ‎small diameter fibre‏ (مثل ‎Av‏ ميكرومتر أو
‎٠٠‏ ميكرومتر قطراً) لاستجابة جهد أعلى.
‏وبسبب ‎lal)‏ قد يكون الكبل شديداً في المحور العرضي الأفقي. بالرغم من أن له حساسية
‏خطية داخلية؛ ‎ff‏ حساسية الموجة-5 الرأسية هي التي يجب أن تسود.
‎Lay‏ قد يتم استخدام بنية شريط واحدة؛ قد يتم تحسين الحساسية بواسطة إحداثها كبنية ثنائية الطبقة كما تم العرض في شكل *دب. وقد يكون لمادة قاعدية 507 معامل “يونج 70095”
‎Je‏ نسبياً. سوف توفر طبقة المادة القاعدية هذه سطح شدسد يمن عليه وضع الألياف» والذي
‏يجب عليه تبسيط بناء الكبل. وبالتالي قد يتم تغليف الألياف في مادة ‎٠٠١7‏ لمعامل “يونج” الأقل.
‏ويعني الحصول على طبقتين من معاملات “يونج ” المختلفة أن الألياف ليست على المحور المحايد
‏للبنية ‎neutral axis of the structure‏ وبذلك سوف يشهد جهداً أكبر عند ثني البنية في ‎alas) ١‏ السائد. وقد يتم توفير أعضاء التقوية الطولية ‎Longitudinal strengthening‏
‎members‏ ¢ 04 أيضاً بإمتداد حواف البنية.

Claims (1)

  1. -؟١-‏ عناصر الحماية ‎-١‏ كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ يشتمل على: بنية قلب ‎core structure‏ ؛ وملف ‎alll‏ ضوئية ‎Optical fibre‏ حول محيط بنية القلب ‎core‏ ‎structure‏ ¢ ويشتمل القلب ‎core‏ على كتلة ‎mass‏ يمكنها التحرك في اتجاه مفضل داخل الكبل بحيث تتسبب حركة الكتلة ‎mass‏ المذكورة في الاتجاه المفضل المذكور في تغيير في طول © ملف الألياف ‎length fibre‏ حول محيط القلب ‎.periphery core‏ ‎JS -"‏ ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ‎ua)‏ يشتمل الكبل على غلاف ‎shell‏ أول مع نشر القلب ‎Jala core‏ الغلاف ‎shell‏ الاول بحيث تكون الكتلة ‎mass‏ المذكورة قابلة للتحرك نسبة إلى الغلاف ‎shell‏ . ‎ye‏ ‏*- كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ‎(F‏ حيث يشتمل القلب ‎core‏ على كتلة تم وضعها على أحد جوانب القلب مع إقران ‎coupled‏ الجانب المقابل للقلب ميكانيكياً مع الغلاف ‎shell‏ . ‎١‏ 4 - كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ؟؛ حيث يشتمل القلب على مادة سهلة التطويع ‎compliant material‏ الكتلة ‎mass‏ وجزء القلب المقرن ‎part core coupled‏ بالغلاف ‎shell‏ . ‎JS —o‏ ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ‎of JT‏ حيث يشتمل جزء القلب المقرن ‎part core coupled Y.‏ بالغلاف ‎shell‏ على مُكون ‎former‏ أول. ‎-7١‏ كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر 0 ‎dua‏ تشتمل الكتلة ‎mass‏ على مُكون ‎former‏ ثاني. دف
    -١١- ‏الثاني‎ former ‏حيث يكون المُكون‎ Talal ‏وفقاً‎ fibre optic cable ‏كبل ليفي ضوئي‎ -١ ‏الأول.‎ former ‏أثقل من المُكون‎ ‏يشتمل القلب على قسم توجيه‎ Gua) ‏وفقاً لعنصر‎ fibre optic cable ‏كبل ليفي ضوئي‎ -4 guide ‏أول وقسم توجيه ثان حيث يكون الفصل بين الأقسام التوجيهية‎ guide portion ©
    متغير بسبب حركة الكتلة ‎mass‏ المذكورة. 4- كبل ليفي ضوئي ‎lay fibre optic cable‏ لعنصر ‎(A‏ حيث يتم فصل الأقسام التوجيهية ‎guide portions‏ بواسطة بنية قابلة للتشره ‎deformable structure‏ .
    ye ‏وفقاً لعنصر 9؛ حيث يتم إقران الكتلة 01855 ب أو‎ fibre optic cable ‏كبل ليفي ضوئي‎ -٠ . deformable ‏المذكورة التي يمكن تشوهها‎ part structure ‏تكون جزء من البنية‎ ‏وفقاً لعنصر 9 أو ١٠؛ حيث يتم ترتيب البنية‎ fibre optic cable ‏كبل ليفي ضوئي‎ -١١
    ‎structure | ١‏ التي ‎(Say‏ تشوهها والأقسام التوجيهية ‎guide portions‏ بحيث إذا تم ضغطها في إتجاه واحد معاكس للاتجاه الطولي للكبل؛ لا يتغير الطول حول محيط القلب ‎periphery core‏ بينما في الضغط في الإتجاه المتعامد المعاكس للاتجاه الطولي للكبل؛ يتغير الطول حول محيط القلب ‎.periphery core‏
    ‎JS-VY ٠‏ ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لأي من العناصر من 9 إلى ‎VY‏ حيث تشتمل البنية ‎structure‏ التي يمكن تشوهها على قطاع متقاطع ‎ellipse alla)‏ بصفة عامة مع إقران الأقسام التوجيهية ‎guide portions‏ الأولى والثانية بالأطراف المقابلة لمحور ‎axis‏ أول بالقطاع ‎ellipse ally)‏ حيث يكون المحور الأول إما المحور الرئيسي أو الثانوي ‎major or‏ ‎minor axis‏ للشكل ‎ellipse allay)‏
    ‎Yo
    ‎OXY
    م \ — ‎JS OY‏ ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ‎OY‏ حيث يكون لأقسام التوجيه ‎guide portions‏ طول في إتجاه متعامد على المحور ‎axis‏ الأول الذي يكون إلى حد كبير هو نفسه طول البنية التي يمكن تشوهها. ‎-١4‏ كبل ليفي ضوئي ‎lg fibre optic cable‏ لعنصر ‎١١‏ أو ‎OF‏ حيث يتم إقران الكتلة بالبنية التي يمكن تشوهها عند أحد أطراف محور ‎axis‏ ثاني بالشكل الإهليلجي ‎ellipse‏ ‏8- كبل ليفي ضوئي ‎la, fibre optic cable‏ لعنصر ‎VE‏ حيث يكون المحور ‎axis‏ الأول متعامد على المحور ‎axis‏ الثاني. 7" - كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لعنصر ‎(VE‏ حيث يكون المحور ‎axis‏ الأول هو نفسه المحور ‎axis‏ الثاني. ‎-١١‏ كبل ليفي ضوئي ‎la, fibre optic cable‏ لأي من العناصر السابقة؛ حيث تشتمل الكتلة ‎mass Vo‏ على جزء من بنية الكبل ‎part cable structure‏ بها واحد أو أكثر من البنيات التي تشبه الأسلاك ‎wire—like structures‏ التي تسير من خلالها. ‎-٠‏ كبل ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لأي من العناصر ‎BL‏ حيث تكون الألياف الضوئية ‎optical fibre‏ ملتفة حول القلب ‎core‏ في نمط حلزوني ‎helical pattern‏
    ‎Y. ‏وفقاً لأي من العناصر السابقة؛ حيث يشتمل أيضاً‎ fibre optic cable ‏كبل ليفي ضوئي‎ —) 4 ‏الاضافي غير ملتف حول‎ fibre ‏حيث يكون الليف‎ ٠ ‏اضافي واحد على الأقل‎ fibre ‏على ليف‎ .core ‏القلب‎ ‎-٠7١ Yo‏ نظام إستشعار سمعي موزع ‎distributed acoustic sensing system‏ يشتمل على وحدة إرسال واستقبال للتحقيق ‎lil‏ ضوئية ‎ld optical fibre‏ إشعاع استنطاقي ‏دف
    — \ q — distributed acoustic sensor ‏لتوفير مستشعر سمعي موزع‎ interrogating radiation ‏وفقاً لأي من العناصر السابقة مرتب ليتم استنطاقه‎ fibre optic cable ‏وكبل ليفي ضوئي‎ ‏بواسطة وحدة الإرسال والإستقبال المذكورة.‎ ‎-7١ 5‏ استخدام ‎JS‏ ليفي ضوئي ‎fibre optic cable‏ وفقاً لأي من العناصر من ‎١‏ إلى ‎٠9‏ في مستشعر سمعي موزع ‎.distributed acoustic sensor‏ ‎—YY‏ استخدام ‎JS‏ ليفي ‎fibre optic cable isa‏ وفقاً لأي من العناصر من ‎١‏ إلى ‎١١‏ ‏للكشف عن موجات-5 زلزالية 5-1/8785 ‎seismic‏ في مستشعر سمعي موزع ‎distributed‏
    ‎. acoustic sensor ٠ CARRY
    - ¥ a ‏ب‎ 0 ' : : i ‏سر 1 كنا‎ ْ ‏اسم‎ ‏ب اس‎ 2 2 ّ 3 / 2 ‏م[ إلى لزيا مت‎ ‏إْ‎ or Xa EN ١ ‏شكل‎ ‎CARRY
    -١١- ki $3 ‏يط‎ ‏ل“‎ 0 3 ¥ x ka a. rd oo ‏ا ل ا‎ Eh Fe 7 ‏اه‎ 9 J : Fe <i ‏واه © اليد‎ re } ¥o FFE ‏ل‎ Ny : oo * 7 0 4 ; Co? 1 8 ‏ا‎ 4 0 3 A po Zh EE Lo KoA 7 el SRS Lh 3 ‏م‎ ‎AR o_o ‏الم‎ ‏ل ن‎ 2 i ma 2 2 7 ‏ا اا ا‎ 0 ‏ا‎ 1 2 0 ‏م نب ا‎ - B 3 Fx Po 2 ‏ااا م‎ 0 7 ١ Dh nn 17 oe SRR Ri Pa 2 OF Ce Si og fd ‏ا مرت لي ب اتح تسح أن‎ an : ‏لمن‎ ARRAN ‏الحلا ل‎ LE E> A J - Yr) 0 ‏م‎ ‏او« ا‎ ‏شكل ؟‎ ar ‏ا لفان ااا الاب شاف‎ . ٍ : ‏ا ا سا اا‎ A SL SS BR ‏أم‎ IW; La [1 1: 0 \L VAVRVRVRVRYEY i SAAR ٠ ‏شكل‎ ‏يج‎ + ory if ‏محر ا‎ Jy ‏نبا‎ i ® k ‏لح , ل بجت سسا دك ل ااه ان‎ Ry ‏الا د أن راي‎ IN --17 2 ) 000071 ‏ا‎ ee ‏أ 1 دض اع‎ Gon Rie one La ‏خط‎ 8 Sete LE
    Se. a # ‏الا‎ TR ‏الات‎ ne ARN A sa gh of ‏.م‎ ١ ١ A ~~ ¢ ‏شكل‎ ‎ix ¥ LARRY
    ‎Ad —_‏ \ _ ‎ood‏ ¥ ‎ya‏ ‏شكل 1 20% خأ ‎Say‏ ‏ما 0 ‎avd 0‏ 7 ا ‎ET‏ تت ا اج ا لي تب مقت كي تلاك لحيل الحا ال - "ببستت ] ‎hon LY iad‏ ا ادي ا ا" ‎Co Yew‏ 8 ‎ir ii‏ : تب ‎CARRY‏
    مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب ‎TAT‏ الرياض 57؟؟١١‏ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: ‎patents @kacst.edu.sa‏
SA515360326A 2012-10-26 2015-04-22 كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي SA515360326B1 (ar)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1219331.4A GB201219331D0 (en) 2012-10-26 2012-10-26 Fibre optic cable for acoustic/seismic sensing
PCT/GB2013/052795 WO2014064460A2 (en) 2012-10-26 2013-10-25 Fibre optic cable for acoustic/seismic sensing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA515360326B1 true SA515360326B1 (ar) 2017-02-05

Family

ID=47358731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA515360326A SA515360326B1 (ar) 2012-10-26 2015-04-22 كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9816853B2 (ar)
EP (1) EP2912418B1 (ar)
CA (1) CA2887160A1 (ar)
GB (1) GB201219331D0 (ar)
SA (1) SA515360326B1 (ar)
WO (1) WO2014064460A2 (ar)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2518216B (en) * 2013-09-13 2018-01-03 Silixa Ltd Non-isotropic fibre optic acoustic cable
EP3044554B1 (en) 2013-09-13 2023-04-19 Silixa Ltd. Fibre optic cable for a distributed acoustic sensing system
GB201318254D0 (en) 2013-10-15 2013-11-27 Silixa Ltd Optical fiber cable
EP3161440B1 (en) 2014-06-26 2018-05-30 Omnisens SA A method of determining deformation in a structure
US10843290B2 (en) 2015-01-19 2020-11-24 Weatherford Technology Holdings, Llc Acoustically enhanced optical cables
US9928705B2 (en) * 2015-06-16 2018-03-27 Utc Fire & Security Corporation Threat detection system
CN105652312A (zh) * 2015-12-28 2016-06-08 中国科学院半导体研究所 基于分布式光纤声传感技术的光纤检波器系统
CA3020007C (en) 2016-04-07 2023-01-31 Bp Exploration Operating Company Limited Detecting downhole events using acoustic frequency domain features
BR112018070565A2 (pt) 2016-04-07 2019-02-12 Bp Exploration Operating Company Limited detecção de eventos de fundo de poço usando características de domínio da frequência acústicas
CA3058256C (en) 2017-03-31 2023-09-12 Bp Exploration Operating Company Limited Well and overburden monitoring using distributed acoustic sensors
EA202090528A1 (ru) 2017-08-23 2020-07-10 Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед Обнаружение мест скважинных пескопроявлений
CN111771042A (zh) 2017-10-11 2020-10-13 英国石油勘探运作有限公司 使用声学频域特征来检测事件
US10365537B1 (en) 2018-01-08 2019-07-30 Saudi Arabian Oil Company Directional sensitive fiber optic cable wellbore system
US10247838B1 (en) 2018-01-08 2019-04-02 Saudi Arabian Oil Company Directional sensitive fiber optic cable wellbore system
US20210389486A1 (en) 2018-11-29 2021-12-16 Bp Exploration Operating Company Limited DAS Data Processing to Identify Fluid Inflow Locations and Fluid Type
GB201820331D0 (en) 2018-12-13 2019-01-30 Bp Exploration Operating Co Ltd Distributed acoustic sensing autocalibration
GB2584124B (en) * 2019-05-22 2023-01-04 Equinor Energy As System for acquiring seismic data
WO2021073741A1 (en) 2019-10-17 2021-04-22 Lytt Limited Fluid inflow characterization using hybrid das/dts measurements
CA3154435C (en) 2019-10-17 2023-03-28 Lytt Limited Inflow detection using dts features
WO2021093974A1 (en) 2019-11-15 2021-05-20 Lytt Limited Systems and methods for draw down improvements across wellbores
CA3180595A1 (en) 2020-06-11 2021-12-16 Lytt Limited Systems and methods for subterranean fluid flow characterization
EP4168647A1 (en) 2020-06-18 2023-04-26 Lytt Limited Event model training using in situ data
US11619097B2 (en) 2021-05-24 2023-04-04 Saudi Arabian Oil Company System and method for laser downhole extended sensing
US11725504B2 (en) 2021-05-24 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Contactless real-time 3D mapping of surface equipment

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4468091A (en) * 1980-03-20 1984-08-28 Optelecom, Incorporated Fiber optic energy sensor and demodulation system and method of making same
US4524436A (en) * 1981-05-15 1985-06-18 Schlumberger Technology Corporation Pressure wave fiber optic transducer cable
GB2197953B (en) 1986-11-27 1990-06-06 Plessey Co Plc Acoustic sensor
FR2637079B1 (fr) * 1988-09-23 1990-11-23 Rd Ctre Suisse Electro Microte Capteur de force a guide d'ondes optique integre dans un substrat
US4951271A (en) * 1989-04-17 1990-08-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Flextensional hydrophone
FR2672179B1 (fr) * 1991-01-25 1993-04-16 Thomson Csf Transducteur acoustique flextenseur pour immersion profonde.
US5317929A (en) * 1991-02-07 1994-06-07 Brown David A Fiber optic flexural disk accelerometer
US6175108B1 (en) * 1998-01-30 2001-01-16 Cidra Corporation Accelerometer featuring fiber optic bragg grating sensor for providing multiplexed multi-axis acceleration sensing
US6278658B1 (en) * 1999-03-25 2001-08-21 L3 Communications Corporation Self biased transducer assembly and high voltage drive circuit
US6188645B1 (en) * 1999-06-11 2001-02-13 Geosensor Corporation Seismic sensor array with electrical-to optical transformers
GB2384644A (en) * 2002-01-25 2003-07-30 Qinetiq Ltd High sensitivity fibre optic vibration sensing device
GB2386687A (en) * 2002-03-21 2003-09-24 Qinetiq Ltd Accelerometer vibration sensor having a flexural casing and an attached mass
WO2004034096A2 (en) * 2002-10-04 2004-04-22 Sabeus Photonics, Inc. Rugged fiber optic array
GB0226162D0 (en) * 2002-11-08 2002-12-18 Qinetiq Ltd Vibration sensor
GB0401053D0 (en) * 2004-01-17 2004-02-18 Qinetiq Ltd Improvements in and relating to accelerometers
JP4554476B2 (ja) 2005-08-30 2010-09-29 財団法人電力中央研究所 生体活動監視方法と、これに用いる光ファイバ式平板状体センサ
JP2008070357A (ja) 2006-08-15 2008-03-27 Suncall Corp 光学式圧力センサ
GB2442745B (en) 2006-10-13 2011-04-06 At & T Corp Method and apparatus for acoustic sensing using multiple optical pulses
GB2476449B (en) * 2009-09-18 2013-12-11 Optasense Holdings Ltd Wide area seismic detection
GB0919902D0 (en) 2009-11-13 2009-12-30 Qinetiq Ltd Improvements in fibre optic cables for distributed sensing
WO2012177547A1 (en) 2011-06-20 2012-12-27 Shell Oil Company Fiber optic cable with increased directional sensitivity
US9494461B2 (en) * 2011-12-15 2016-11-15 Shell Oil Company Detecting broadside acoustic signals with a fiber optical distrubuted acoustic sensing (DAS) assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CA2887160A1 (en) 2014-05-01
US9816853B2 (en) 2017-11-14
EP2912418B1 (en) 2018-03-28
GB201219331D0 (en) 2012-12-12
WO2014064460A2 (en) 2014-05-01
US20150355015A1 (en) 2015-12-10
WO2014064460A3 (en) 2014-06-12
EP2912418A2 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA515360326B1 (ar) كبل ألياف ضوئية للاستشعار الصوتي/الزلزالي
US10837805B2 (en) Fibre optic cable with tuned transverse sensitivity
CN102822645B (zh) 光纤和纤维光学感测
US9322702B2 (en) Detecting the direction of acoustic signals with a fiber optical distributed acoustic sensing (DAS) assembly
CA2924647C (en) Optical cable, downhole system having optical cable, and method thereof
EP3850311B1 (en) Fibre optic cables
US20220397451A1 (en) Acoustic sensor
EP4121729B1 (en) Fibre optic cable sensing apparatus
JP2023014654A (ja) 光ファイバ曲げ方向算出システム、光ファイバ曲げ方向算出方法、光ファイバ曲げ方向算出装置及び光ファイバ曲げ方向算出プログラム
AU2014253508A1 (en) Optic fibres and fibre optic sensing