كشف حرائق كابلات الكهرباء ومراقبة درجة الحرارة (DTS)

يُصمَّم مشروع DTS حول الملف الحراري للأصل المحمي، فيبدأ التهيئة من المسار لا من العتاد. كما أن خطة القنوات تحدد لاحقاً تقسيم مناطق الإنذار، لذا تُعتمد قبل طلب أي معدات.

1. الخطوة 1 — مسح المسار وتقييم المخاطر الحرارية. يرسم المهندسون مسار الكابل أو قسم الأصل، ويحددون المناطق الحساسة للحرارة، ويؤكدون توفر الليف ونوعه وموازنة القنوات.
2. الخطوة 2 — اختبار الليف وتخطيط القنوات. يُقاس التوهين للتحقق من تغطية كل قناة مخططة لقسمها ضمن مدى 30 كم (أحادي النمط) أو 20 كم (متعدد الأنماط).
3. الخطوة 3 — تركيب وحدة الاستجواب. تُركَّب وحدة DTS في محطة المراقبة — غالباً محطة محولات قائمة أو غرفة تحكم أو مدخل نفق — وتوصَل بالليف الاستشعاري.
4. الخطوة 4 — المعاينة والتقاط خط الأساس. تُعاين الأقسام المرجعية، ويُسجَّل ملف حراري طبيعي كخط أساس، بحيث تُطلق الإنذارات وفق درجة الحرارة التشغيلية المقاسة لا وفق عتبات عامة.
5. الخطوة 5 — ضبط قواعد الإنذار والتسليم. تُضبط قواعد معدل الارتفاع والدرجة المطلقة لكل منطقة، ويُدرَّب موظفو غرفة التحكم، ويدخل النظام التشغيل المتصل.

يقوم قياس DTS على التشتت الخلفي رامان: حين ينتقل نبض ليزري عبر الليف، يُشتت جزء صغير من الضوء عائداً بإزاحة طول موجي تعتمد على حرارة الليف المحلية. وبقياس زمن عودة الإشارة، تُسند وحدة الاستجواب كل قراءة حرارة إلى موضع — وهي الدقة المكانية 0.8 م — وترسم الملف الحراري الكامل للمسار في كل مسح. ولهذا يحمل كشف المنتج رقماً حرارياً متميزاً: ±0.5 °C هي الدقة المطلقة لكل قراءة، بينما 0.1 °C هي الوضوح النسبي بين القراءات المتجاورة، وهو ما يتيح تتبع الشذوذ الصغير المتنامي عبر الزمن.

• ملف متصل لا فحوص نقطية: يعيد كل مسح منحنى الحرارة الكامل للمسار، فتظهر الانحرافات والبقع الساخنة دفعة واحدة.
• مقارنة بخط الأساس: تُقيَّم الإنذارات وفق السلوك الحراري الطبيعي المسجل للأصل، ما يقلل الإنذارات المزعجة من دورات الحمل اليومية.
• كشف معدل الارتفاع: الارتفاع السريع في الحرارة — بصمة عطل الكابل الناشئ أو الحريق — يُعلَّم بصرفها عن العتبات المطلقة.
• خط استشعار سلبي: يحمل الليف إلكترونيات على طول المسار، فخط الاستشعار نفسه ليس حمولة حريق في الأنفاق وغرف الكابلات.

لتسهيل قراءة المواصفات ومقارنة العروض، هذه المصطلحات الأساسية التي يحكمها قياس DTS: «التشتت الخلفي رامان» هو الظاهرة الفيزيائية التي يتغير فيها طول موجي جزء من الضوء المتشتت عائداً في الليف تبعاً لحرارة الليف المحلية، وهي أساس القياس الحراري الموزع. «الدقة المطلقة ±0.5 °C» تعني انحراف كل قراءة حرارية منفردة عن القيمة الحقيقية، بينما «الوضوح النسبي 0.1 °C» يعني أصغر فرق حراري بين قراءتين متجاورتين يمكن للنظام تمييزه — ولذلك يُستخدم الوضوح في تتبع التحولات التدريجية عبر الزمن. أما «الدقة المكانية 0.8 م» فهي طول المقطع الذي تُدمج عليه القراءة على طول المسار، وتحدد أصغر مسافة يمكن عندها فصل نقطتي حرارة متجاورتين.

• تقسيم مناطق الإنذار: يُقسَّم المسار إلى مناطق تتوافق مع حدود الأصول — أقسام الكابلات وغرف الوصل ومواضع الخطر — فتُعالج إنذارات كل منطقة وفق أولويتها.
• مراجعة خط الأساس: يُحدَّث الملف الحراري الطبيعي موسمياً ليعكس دورات الحمل الفعلية، فيبقى الإنذار قائماً على السلوك المعياري للأصل لا على عتبة ثابتة.
• الصيانة الوقائية: تقتصر على فحص دوري لوحدة الاستجواب ونظافة الوصلات البصرية في محطة المراقبة — فليف الاستشعار نفسه بلا إلكترونيات ميدانية تحتاج جولات صيانة على طول المسار.
• أرشفة بيانات الحرارة: تُحفظ الملفات الحرارية التاريخية لتحليل الاتجاهات طويلة الأمد ودعم قرارات تحسين سعة الكابلات القائمة.