Оптоволоконная система K-DAS (Phase-OTDR) • ТОО «Ksense» (Реестр КТП РК)
Мониторинг и защита
магистральных нефте-
и газопроводов
Контроль охранной зоны и предотвращение несанкционированных врезок (TPI), сопровождение внутритрубных снарядов (СОД / PIG Tracking) и мониторинг геодинамических рисков трассы по стандартам API RP 1160 и ASME B31.8S
Единая оптоволоконная платформа K-DAS для контроля целостности и охраны трубопроводов
Разработка и производство ТОО «Ksense» (г. Уральск, Республика Казахстан) — оборудование включено в Реестр казахстанских товаропроизводителей (Реестр КТП)
Казахстанское научно-производственное предприятие ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764, включено в Реестр казахстанских товаропроизводителей — Реестр КТП) разрабатывает и серийно выпускает когерентные фазочувствительные рефлектометры K-DAS (Phase-OTDR), превращающие стандартное одномодовое телекоммуникационное волокно (ITU-T G.652, G.655, G.657) в непрерывный массив из тысяч виброакустических датчиков. В рамках управления целостностью и безопасностью трубопроводов (в логике стандартов API RP 1160 и ASME B31.8S) один оптический блок K-DAS контролирует до 65 км на одно плечо (до 130 км на два канала) с пространственным разрешением от 4 м и точностью локализации событий до 5–10 м, а при объединении комплексов в единую сеть охватывает магистрали длиной до 1 500 км.
В качестве чувствительного элемента используется либо свободное («темное») волокно в уже проложенном вдоль трубы технологическом кабеле ВОЛС, либо выделенный сенсорный кабель в траншее и на надземных эстакадах. Линия мониторинга полностью пассивна: в поле не требуется электропитание, шкафы связи или активная электроника, что гарантирует искро- и взрывобезопасность во взрывоопасных зонах и устойчивость к грозовым разрядам и токам катодной защиты. Параметры чувствительности и классификации событий зависят от глубины залегания, свойств грунта и удаления кабеля от трубы; детальные технические характеристики и расчет оптического бюджета (до 15–22 дБ) предоставляются по запросу.
- Работа по штатному
волокну без раскопокПодключение к одному свободному одномодовому волокну ITU-T G.652 в существующем технологическом кабеле связи ВОЛС вдоль трубопровода без земляных работ, остановки перекачки и закупки дорогостоящего специального сенсорного кабеля. - Защита от врезок
до контакта с трубойНейросетевой классификатор распознает работу экскаватора, буровой установки, движение тяжелой техники и ручную копку в охранной зоне до того, как инструмент нарушителя коснется изоляции трубопровода, отсеивая фоновые помехи и выпас скота. - Мониторинг и СОД
по одному волокнуЕдиный аппаратно-программный комплекс одновременно решает задачи охраны от несанкционированных врезок (TPI), сопровождения внутритрубных скребков и дефектоскопов (СОД), контроля геодинамических рисков и вспомогательной фиксации нештатных событий. - Полная пассивность и
взрывобезопасностьНа десятках километров линейной части отсутствует полевая электроника и подвод электропитания. Оптическое волокно абсолютно искробезопасно, не подвержено влиянию грозовых разрядов, ЛЭП и токов станций катодной защиты со сроком службы кабеля свыше 25 лет.
Ключевые задачи мониторинга нефте- и газопроводов
Комплексная защита линейной части магистральных, промысловых и распределительных трубопроводов в режиме 24/7
- Защита охранной зоны от врезок (TPI)
Предупреждение аварийных повреждений подземных магистралей при земляных работах →
- Контроль геодинамических рисков трассы
Решения K-DAS для геотехнического мониторинга и инженерной сейсморазведки →
Функции мониторинга трубопроводов
- Контроль охранной зоны: предотвращение врезок, ручной копки и работы экскаватора (TPI).
- Трекинг очистных скребков и внутритрубных дефектоскопов в реальном времени (СОД).
- Круглосуточный мониторинг подвижек грунта и геодинамических рисков трассы.
- Вспомогательная регистрация акустических и температурных аномалий при авариях.
- Сопровождение внутритрубных снарядов и дефектоскопов (PIG Tracking / СОД)
Опыт применения K-DAS для сопровождения внутритрубных инспекционных снарядов →
- Интеграция в АСУ ТП / SCADA и вспомогательная диагностика участка
Программный комплекс и диспетчеризация K-DAS
Отображение координат земляных работ, движения внутритрубных снарядов и активности дежурных служб на ГИС-карте с передачей в SCADA по OPC UA, Modbus TCP и REST API.
Порядок внедрения и опытно-промышленных испытаний (ОПИ)
Дальность обнаружения техники, точность локализации и отстройка от помех зависят от свойств грунта, глубины залегания и удаленности кабеля ВОЛС от трубы, поэтому внедрение K-DAS опирается на четырехэтапную инженерную валидацию на линейном участке заказчика:
- 1. Предпроектное обследование трассы и аудит ВОЛСАнализ паспорта участка (глубина заложения, профиль трассы, переходы через дороги и преграды), рефлектометрия (OTDR) существующего технологического кабеля связи на НПС/КС и КП, расчет оптического бюджета (до 15–22 дБ) и выбор схемы подключения.
- 2. Развертывание на НПС / КС и полевые имитационные тестыУстановка оптического блока и сервера K-DAS в стандартную стойку 19" (3U+2U) в аппаратной связи без остановки перекачки. Проведение серии контрольных воздействий на трассе: проезд спецтехники, работа экскаватора, ручная копка шурфов и отслеживание прохождения внутритрубного снаряда (СОД).
- 3. Калибровка пикетажа и обучение нейросетевых классификаторовТочная географическая привязка оптической длины волокна к километровым столбам и пикетам трубопровода (с учетом кабельных муфт и технологических запасов), фильтрация фоновых шумов (автодороги, ж/д переезды, НПС) и настройка порогов тревог по зонам.
- 4. Сопряжение с АСУ ТП / SCADA и защита Протокола ОПИИнтеграция с верхнеуровневыми системами диспетчеризации и ГИС заказчика по протоколам OPC UA, Modbus TCP или REST API. Оформление итогового акта испытаний с подтвержденной вероятностью обнаружения угроз в охранной зоне, точностью локализации и отсутствием ложных тревог.
Форматы сотрудничества для операторов и проектных организаций
Инженерное сопровождение от предпроектного аудита трассы ВОЛС до ввода в промышленную эксплуатацию
Для нефтегазовых и трубопроводных операторов:
- Проведение совместных опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на действующем участке нефте- или газопровода по свободному волокну штатной ВОЛС;
- Серийная поставка комплексов K-DAS (до 65 км на одно плечо / до 130 км на два канала на один блок, объединение до 20+ систем в единую сеть до 1 500 км), шеф-монтаж и пусконаладка;
- Обучение дежурных диспетчеров и инженеров КИПиА, сервисная поддержка и дообучение нейросетевых классификаторов под специфику трассы.
Для проектных институтов и EPC-интеграторов:
- Включение систем K-DAS казахстанского производства ТОО «Ksense» (Реестр КТП) в разделы охраны линейной части, СКУ и автоматизации проектно-сметной документации;
- Инженерная проработка ТЗ, расчет оптического бюджета, рекомендации по геометрии укладки кабеля и схемам интеграции в АСУ ТП / SCADA;
- Поставка комплексов и субподряд на проведение пусконаладочных работ и приемочных испытаний в составе контрактов генподрядчика.
Запросить типовую программу ОПИ, опросный лист или технические характеристики K-DAS
Свяжитесь с инженерной командой ТОО «Ksense» для предпроектной оценки трассы ВОЛС, подбора комплектации и согласования программы испытаний на вашем трубопроводе.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Ключевые инженерные и эксплуатационные аспекты применения оптоволоконных систем K-DAS на магистральных и промысловых трубопроводах
Да. Для контроля охранной зоны от несанкционированных врезок и раскопок (TPI), сопровождения внутритрубных скребков и дефектоскопов (СОД), а также мониторинга геодинамических подвижек грунта комплекс K-DAS подключается к одному свободному одномодовому волокну стандарта ITU-T G.652 (или G.655 / G.657) в штатном технологическом кабеле связи, проложенном в полосе отвода трубопровода. Никаких земляных работ на линейной части и установки полевых датчиков при этом не требуется.
Программный комплекс K-DAS сочетает детерминированную спектрально-временную обработку сигнала с нейросетевыми классификаторами, обученными на библиотеке целевых и фоновых событий. Система анализирует частотный профиль, длительность, скорость перемещения и пространственную локализацию источника, уверенно разделяя движение транспорта вдоль трассы, поезда и выпас стад КРС от работы экскаватора в одной точке, бурения, ручной копки шурфа и механического воздействия на трубу.
При движении очистного поршня или интеллектуального дефектоскопа внутри трубы его манжеты генерируют характерный акустический сигнал при прохождении каждого кольцевого сварного шва. K-DAS в реальном времени вычисляет координату, скорость и прогноз времени прибытия снаряда в камеру приема, а при нештатной остановке указывает место застревания с точностью до 10 м. Все координаты и тревоги передаются в АСУ ТП, SCADA и ГИС оператора по открытым протоколам OPC UA, Modbus TCP и REST API.
Возможность акустической и температурно-деформационной фиксации утечек существенно зависит от рабочего давления в трубопроводе, фазового состояния продукта, диаметра трубы и расстояния от стенки трубы до оптического кабеля. На практике K-DAS целесообразно рассматривать не как замену классическим гидравлическим и балансовым системам (СОУ), а как вспомогательный физический контур, способный при благоприятной геометрии укладки кабеля фиксировать акустические и температурные аномалии крупных прорывов. Реальная чувствительность на конкретном участке всегда проверяется индивидуально в ходе опытно-промышленных испытаний (ОПИ).
Оборудование K-DAS разрабатываются и серийно производится компанией ТОО «Ksense» (БИН 221040043764) в г. Уральск, Республика Казахстан. Статус отечественного производителя официально подтвержден включением в государственный Реестр казахстанских товаропроизводителей (Реестр КТП) на портале e-ondiris.gov.kz.