Dağıtık Akustik Algılama (DAS) Teknolojisi

DAS NEDİR?

Dağıtık Akustik Algılama (DAS), bir fiber optik kablo boyunca akustik ve titreşim verilerini gerçek zamanlı olarak izlemeye olanak tanıyan devrim niteliğinde bir teknolojidir. Temel olarak, standart optik fiberleri veya özel olarak tasarlanmış kabloları hassas sanal mikrofonlar veya titreşim sensörleri ağına dönüştürür. DAS, bu sanal mikrofonlardan gelen çok geniş bir akustik veriyi gerçek zamanlı olarak toplar. Akustik dalgalar, kuvvet alanlarının neden olduğu basınç dalgalarıdır. Malzemelerden geçen kuvvet, basınç değişimlerine yol açar. DAS sistemleri, enerji, ulaşım ve güvenlik gibi sektörlerde uzun mesafelerin verimli ve güvenilir şekilde izlenmesinde yaygın olarak kullanılmıştır.

DAĞITIK AKUSTİK ALGILAMA (DAS)

Fiber Optic Detection Technologies

Noktasal Sensörler ve Dağıtık Sensörler

Noktasal sensörler, yalnızca belirli bir noktadan – örneğin bir iğne ucundan – sinyal alan algılama cihazlarıdır. Buna karşılık, dağıtık sensörler kesintisiz çalışır ve birçok ayrı sensör gibi değil, tek bir sürekli sensör gibi davranır. Bu kesintisiz yapı, dağıtık sensörleri geniş ölçekli izleme uygulamaları için ideal kılmıştır.

Distributed Acoustic Sensing (DAS) technology utilizes fiber optic cables to enable real-time monitoring and precise detection across vast distances

DAS SİSTEMLERİ NASIL ÇALIŞIR (ÇALIŞMA MEKANİZMASI)

Bir DAS ünitesi, süreci başlatmak için optik fiber boyunca kısa bir lazer ışığı darbesi gönderir. Bu ışık, üretim sırasında ayarlanmış küçük kırılma indisi farklılıklarıyla karşılaşır ve bunun sonucunda ışığın bir kısmı kaynağa doğru geri yansır. Bu yansıma, Rayleigh saçılması veya Fiber Bragg Izgaraları gibi kontrollü yansıma yöntemleriyle gerçekleşir. Camın içinden geçen ses dalgaları veya titreşimler, bu geri saçılma desenini değiştirerek belirli noktalarda bir aktivite olduğunu gösterir. Bu değişiklikler, titreşim özelliklerini anlamak veya sesli olarak analiz etmek için yorumlanabilir.

DAS’IN FİZİKSEL TEMELİ

Fiberin içinde, ışık sinyali çekirdek ve kaplama arasındaki etkileşim nedeniyle çok sayıda yansıma ve kırılmaya uğrar. En küçük hareket bile bu yansıma ve kırılmalarda değişikliklere yol açar. Fiberin uç noktasındaki bir sorgulayıcı (interrogator) bu değişiklikleri algılar ve hat boyunca herhangi bir aktiviteyi açıkça gösterir. Dijital algoritmalar sayesinde sorgulayıcı, sinyaldeki değişimin mesafesini hesaplayarak hattın üzerinde rahatsızlığın tam konumunu belirler. Bunu, bir fiber optik kablodan geçen lazer ışığını, suyun bir hortumun içinden akmasına benzetebiliriz: Hortumun ortasında oluşan küçük bir hareket, suyun akışında dalgalanma oluşturduğu gibi, fiber optik bir algılama kablosuna yapılan fiziksel bir müdahale de sinyalde değişime neden olur. Bu değişim fiber boyunca ilerler ve hortumun ucundan çıkan suyun akışında görülen dalgalanma gibi uç noktada net bir şekilde ortaya çıkar.

DAĞITIK AKUSTİK ALGILAMA (DAS) NEDİR?

The Consept of Fİber Optic Distributed Acoustic Sensing
Drones and fiber optic sensing system monitoring a desert border with long-range surveillance.

FİBER OPTİĞİN DAS TEKNOLOJİSİNDEKİ ROLÜ

FOTAS, Dağıtık Akustik Algılama için fiber optik kabloları kullanır. Çoğu DAS sistemi, fiber optik kablolarla çalışır. Işık dalgaları fiber optik kablonun içine yayılır ve akustik dalgalardan etkilenir. Bu etkilenen ışık sinyalleri, Optik Zaman Alanı Reflektometresi (OTDR) gibi cihazlar tarafından algılanabilir. Fiber optik kabloların yüksek hassasiyeti, DAS sistemlerini birçok endüstride vazgeçilmez kılar. Belirli sabit noktalarda ölçüm yapan geleneksel sensörlerin aksine, DAS sisteminde fiber kablonun kendisi bir sensör gibi davranır ve tüm kabloyu bir mikrofon ağına dönüştürür. Bu özellik, sistemin her noktadan detaylı veri toplayarak geniş alanların daha verimli şekilde izlenmesini sağlamıştır.

DAS UYGULAMA ALANLARI

DAS, boru hatları, yollar, demiryolu hatları, sınırlar ve çitler gibi çeşitli doğrusal altyapılarda uygulanır. Özel algoritmalar kullanarak bu altyapılarda araç ve insan trafiği, kazı veya tünel açma gibi çeşitli aktiviteleri ve olayları izlemeyi, takip etmeyi ve tespit etmeyi mümkün kılar. Ayrıca, boru hattı sızıntıları veya hasarlı raylar gibi olayların tespitini kolaylaştırarak varlık durum takibinde değerli bir araç görevi görür. Fiber optik dağıtık akustik algılama, sismik algılama, sınır ve çevre güvenliği, boru hattı bütünlüğü izleme ve endüstriyel, madencilik, hidroelektrik ve ulaşım altyapılarında güvenlik sağlama gibi birçok uygulamada kullanılır. Ayrıca fiber kablolar, akustik algılamadan farklı olarak sıcaklık değişimlerini de tespit edebilir.

DAS’IN AVANTAJLARI VE FAYDALARI

DAS, kolay kurulumu ve sahada minimum güç gereksinimiyle öne çıkar. 45 km’ye (30 mil) kadar geniş mesafeleri kapsayabilir ve çift uçlu cihazlarda bu mesafe iki katına çıkabilir. Ayrıca, geleneksel noktasal algılama yöntemlerine kıyasla algılama sistemlerini önemli ölçüde basitleştirir. Çoğu durumda, gözetlenen varlığa yakın mevcut “karanlık” fiberler, mevcut ağlarla birlikte kullanılabilir. Yeni fiber optik kablo döşeme maliyeti nispeten düşüktür ve fazla fiberler, varlık iletişimi veya kırsal genişbant sağlama gibi görevlerde yeniden değerlendirilebilir.

FİBER OPTİK DAS’IN TEMEL FAYDALARI

Fiber optik dağıtık akustik algılamanın avantajları, fiberdeki mikroskobik fiziksel değişikliklere yüksek hassasiyeti sayesinde sismik olayları, insan hareketlerini ve havadan gelen ses titreşimlerini algılayabilmesidir. Lazer ışık sinyalleri kullanılması, elektromanyetik ve radyo frekansı parazitine karşı bağışıklık sağlar ve optik algılama kablolarını yüksek voltajlı veya yıldırıma açık ortamlar için uygun hale getirir. Ayrıca, fiber kablolar hafif yapıları ve yüksek esnekliği sayesinde çeşitli arazi koşullarına uyum sağlayabilir ve algılama için her iki ucunun sonlandırılmasına gerek duymaz.

FOTAS (Fiber Optic Based Distributed Acoustic Sensing)

(Fiber Optic Based Distributed Acoustic Sensing)
FOTAS D-50 Fiber Optic Distributed Acoustic Sensing system provides advanced intrusion detection capabilities, using dual detection channels for enhanced cut resilience and real-time monitoring.

FOTAS DAS SİSTEMİ (ÜRÜNE ÖZGÜ ÖZELLİKLER)

FOTAS (Fiber Optik Tabanlı Dağıtık Akustik Algılama) sistemleri, mevcut fiber optik altyapıyı kullanarak güvenlik ve algılama amacıyla dağıtık akustik algılamadan yararlanır. Bu sistemler, kazı, tünel açma ve izinsiz giriş gibi faaliyetleri tespit etmede üstün performans gösterir; yürüme gibi titreşimleri 10 metre hassasiyetle gerçek zamanlı olarak izler. Kullanılmayan bölgelerin değerlendirilmesi sayesinde sürekli aktif alanlarda yanlış alarmlar en aza indirilir. Tüm alarmlar web arayüzü üzerinden raporlanır ve analiz için saklanır.

SONUÇ: DAS TEKNOLOJİSİNİN VE FOTAS’IN ÖNEMİ

Dağıtık Akustik Algılama, akustik ve titreşim verilerine benzersiz bir bakış açısı sunan, devrim niteliğinde bir teknolojidir ve çeşitli endüstri ve sektörlerde geniş uygulama alanına sahiptir. DAS teknolojisi, geniş alanlarda gerçek zamanlı izleme ve hassas tespit sağlamak için güçlü bir araçtır. Fiber optik kabloların sensör olarak kullanılması hem maliyet avantajı hem de yüksek verimlilik sunar. FOTAS gibi sistemler enerji, güvenlik ve ulaşım gibi endüstrilerde kritik bir rol oynar. Bu teknolojinin sunduğu esneklik, gelecekte daha fazla alanda kullanımını mümkün kılacaktır.