AP_Sensing_GmbH

Report
Intelligent Solutions
AP Sensing
Fiber Optic
Temperature Sensing
1
Intelligent Solutions
AP Sensing: Company History
 1939: Hewlett-Packard originates as a test and
measurement company
 1999: HP’s measurement business is spun off creating
Agilent Technologies
 2007: Agilent’s DTS business is spun off creating
AP Sensing
2
Intelligent Solutions
AP Sensing’s Locations
Together with our global partners, AP Sensing is active around the world. Our
partners and customers are supported by our regional offices located in:





Dallas, USA
Reading, UK
Boeblingen, Germany (HQ)
Shanghai, China
Seoul, Korea (AP Technologies)
HQ - Boeblingen
Dallas
UK
Shanghai
Seoul
3
Intelligent Solutions
DTS Measurement Principle
DTS utilizes the Raman effect to measure
temperature. An optical laser pulse sent
through the fiber results in some scattered
light reflecting back to the transmitting end,
where it is analyzed. The intensity of the
Raman scattering is a measure of the
temperature along the fiber.
The position of the temperature reading is determined by measuring the arrival
timing of the returning light pulse similar to a radar echo.
4
Intelligent Solutions
1 Cabel = 1000th of Temperatur Points
 Spatial Resolution of 1m
 Up to 12km = 12.000 Temperatur Points
 With an accuracy of up to 0.1°C
 Temperature over Distance & Time
 Simple Analysis
5
Intelligent Solutions
Distributed Temperature Sensing
Power Cable Monitoring
Fire Detection & Monitoring
Measurement and Calculation of Conductor
Temperatures in HV and EHV Power Cables
to Increase Safe Operation with Enhanced
Capacity.
Cutting Edge Linear Heat Detection to
Protect Traffic Tunnels , Cable Trays and
Special Hazard Applications.
Oil & Gas / Geo & Hydrology
Industrial
Optimization of Oil & Gas Production Wells
through Smart Temperature Monitoring.
Hydrology and Geophysical applications to
understand water flow and other
geophysical effects.
Extreme Wide Range of Applications that
Improve Safety and Efficient Control of
Pipelines, Dykes , Dams and LNG Facilities.
6
Intelligent Solutions
DTS Specifications
 Measurement range choices:
2, 4, 8, 12 km
 Number of sensor channels:
1, 2, 4, 8, 12, 24 (real dual-ended mode)
 Spatial resolution:
0.5, 1, 2, 4, 6, 8 meters
 Temperature Accuracy
down to 0.1°C
7
Intelligent Solutions
Sensor Fiber Characteristics
• Simple fiber optic cable
• Flexible, light and easy to install
• Mechanically robust
• Completely passive
• Long lifespan
• Maintenance free
8
Intelligent Solutions
Geo - application areas
Geothermics




Calculating thermal parameters in conjunction with different geological layers
Identification of aquifers and ground water streams
Monitoring of cement hardening by measurement of hydration heat
Inspection of appropriate annulus Backfilling
Geo-technique
 Detection of subsurface flow
 Leakage detection at deep excavation pits
Hydrolic Engineering
 Seepage monitoring
 Detection of internal erosion
 Estimation of thermal parameters
9
Intelligent Solutions
EGRT – Enhanced Geothermal Response Test
10
Intelligent Solutions
Customer References
AP Sensing has hundreds of satisfied customers worldwide!
11
Intelligent Solutions
China – Water Dam Leakage
 Hydro power station Hebei Zhanghewan: DTS leakage monitoring solution
 Spatial resolution 1 meter and less than 0.1°C in temperature resolution
 Ensured system integrity and power supply for 2008 Beijing Olympics
 Embedded sensor cable identifies and locates leakages
12
Intelligent Solutions
Germany – Brine Pipeline Leakage
8 km pipeline
 The Linear Pro Series detects leakages down to 0.5 liters/minute (0.007 %),
at a very small temperature difference of 5 °C between liquid and ambient
temperature.
 Sensor cable is installed beneath the pipeline over its entire length
 Brine temperature 15 to 20 °C
 450 mm HDPE pipe, installed 1 m below surface
Pipeline
8km Pipeline
Sensor
Leakage detection based
on delta T vs. average
ambient temperature
Temperature [°C]
Leakage
Alarm
> 15 ° C
avg. Temp
13
Intelligent Solutions
Reference Projects – Fire Detection
Eurotunnel GB - FRA
Coal Mine
Car park
Europort II
Coal Power Plant Italy
Massino Visconti
Road tunnel
Tunnel Tests
Norway, Sweden
Coal storage Spain
Airport Hong-Kong
14
Intelligent Solutions
Reference Projects – Power Cable Monitoring
IDC Data Center
Hong Kong
500kV World Expo 2010 - Shanghai, China
Cable utility
Tunnel - Prag
Substation
NUSCO
Buried High Voltage
Atlanta USA
High Voltage
NYC Queens-Bronx Bus Duct
KB Bank, Korea
15
Intelligent Solutions
Reference Projects – Oil & Gas / Hydrology
0
200
, Well, 4X
400
0
197-200
194-197
191-194
188-191
185-188
182-185
179-182
176-179
173-176
170-173
167-170
164-167
161-164
158-161
155-158
152-155
149-152
146-149
143-146
140-143
137-140
134-137
131-134
128-131
125-128
122-125
119-122
116-119
113-116
110-113
107-110
104-107
101-104
98-101
95-98
92-95
89-92
86-89
83-86
80-83
77-80
74-77
71-74
68-71
65-68
62-65
59-62
56-59
53-56
50-53
500
1000
1500
Depth (ft)
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
19:28:22
Jan-24-2005
20
5760
15:07
05:31
73°F
2540'
400
200
2540
19:28
0
15:06
17:06
19:06
21:06
23:06
1:06
3:06
5:06
See temperature
1cm resolution
Lake Geneva
Down Hole Oil Well
Water dam China
Leakage detection
Glacier – melting point
Monitoring Matterhorn
Köln Stadtarchiv
Geohydrologie
Oregon
State University
Geology / Hydrology Workshop
16
Intelligent Solutions
We seek for Partners, which …
Have experience and customer reach in the following markets:
 Geothermie
 Geotechnic
 Damms & Diches
…
17
Intelligent Solutions
Thanks
18
Intelligent Solutions
GeoDTS
•
The GeoDTS is a highly specialized system to conduct Enhanced
Geothermal Response Tests (EGRT) automatically.
•
The system can be configured to run a fully automated measurement cycle
and collect all the required data on a SD Card for easy transfer to a PC.
•
After the data has been transferred to the PC the data is analyzed and a
report is easily generated by just a few clicks..
19
Intelligent Solutions
Anwendungsbereiche
Hydrologische & Geologische Forschung
Wasserströmungen oder Gletscherschmelzungen zu verstehen und zu analysieren ist wichtig für die Wissenschaft. Die ortsverteilte
Temperaturmessung (DTS) bringt neue Möglichkeiten, diese Naturvorgänge zu erkennen und zu bewerten. Mit einem vielfältigen
Lösungsangebot erfüllt AP Sensing die Anforderungen der Wissenschaft, um den Zustand von Deichen und Dämmen zu
überwachen sowie Leckagen und Wasserströmungen zu erkennen und zu analysieren.
Geothermal Response Tests (GRT, EGRT)
Der klassische Geothermal Response Test (GRT) ist eine weit verbreitete Methode zur Bestimmung der effektiven
Wärmeleitfähigkeit des Bodens. Mit dem Enhanced Geothermal Response Test (EGRT) jedoch werden die geothermischen
Parameter experimentell über die ganze Tiefe (oder Länge) des fertig eingebauten Wärmetauschersystems in-situ bestimmt. Mit der
AP Sensing GeoDTS Technologie wird die Temperatur entlang der Erdwärmesonde an jedem Ort und zu jeder Zeit exakt
gemessen, was die Bestimmung der thermischen Parameter in Abhängigkeit von der Bohrlochtiefe erlaubt.
Leckagedetektion, Versickerungsüberwachung, Ermittlung von Grundwasserströmen Geothermie
 Bestimmung der thermischen Parameter in Verbindung mit den verschiedenen geologischen Schichten
 Erkennung von wasserführenden Schichten und Grundwasserströmen
 Überwachung von Zementaushärtungen durch Messung der Hydratationswärme
 Kontrolle der Dichtigkeit von Ringraumverfüllungen
Geotechnik
 Detektion unterirdischer Ströme
 Leckagedetektion in tiefen Baugruben
Hydrologie
 Versickerungsanalysen
 Erkennung innerer Abtragungen
 Bewertung thermischer Parameter
20
Intelligent Solutions
GeoDTS
GeoDTS für Geothermal Response Tests (GRT), Versickerungsanalysen, Deiche und Dämme
 Mit dem einzigartigen GeoDTS System speziell für die Geologie und Hydrologie bietet AP Sensing ein integriertes Lösungspaket für
verschiedene Anwendungszwecke an, wie zum Beispiel
 Enhanced Geothermal Response Tests - Geothermie
 Überwachung von Grundwasserströmen - Dämme & Deiche
 Leckageerkennung - Geotechnik
 AP Sensings GeoDTS ermöglicht Messungen mit einer Ortsauflösung von 1 Meter und einer Messgenaugikeit von über 0,1°C und liefert damit
tausende Temperaturdaten in einem einzigen Messzyklus.
Das Messprinzip des GeoDTS
AP Sensings GeoDTS schaltet automatisch Spannung auf den Leiter im LWL-Kabel, sodass eine definierte Heizleistung in den Boden geführt
wird. Die daraus resultierende Veränderung des Temperaturprofils entlang der optischen Faser wird durch das GeoDTS gleichzeitig gemessen
und aufgezeichnet.
Der gesamte Aufheiz- und Messvorgang wird durch das GeoDTS kontrolliert – starten Sie einfach das Messprogramm! Das GeoDTS führt dann
selbstständig die Messung und das Heizprogramm durch. Außerdem überwacht das GeoDTS die zur Aufheizung des LWL-Kabels benötigte
Stromspannung und -stärke und kann zwei externen analoge Temperatursensoren registrieren.
Jedes Gerät von AP Sensings GeoDTS-Serie wird mit einer Konfigurations- und Auswertesoftware für den PC ausgeliefert. Dieses
leistungsfähige aber doch einfach zu bedienende Softwarepaket ermöglicht Ihnen nicht nur Ihre Messung zu konfigurieren und zu visualisieren,
sondern berechnet auch wichtige Parameter wie die thermische Leitfähigkeit des Bodens als Ergebnis der durchgeführten Messung. Die
Messdaten werden automatisch auf einer SD-Karte gespeichert, sobald der Messzyklus gestartet wurde. Nach Abschluss der Messung stecken
Sie einfach die SD-Karte in Ihren Computer und Sie erhalten mit wenigen Klicks eine umfassende Analyse.
Merkmale der Software (EGRT, Versickerungsanalysen und Leckagedetektion)
 Visualisierung der Messdaten
 Berechnung der effektiven Leitfähigkeit entlang der Erdwärmesonde im gesamten Bohrloch
 Berechnung des thermischen Widerstands des Bohrlochs abhängig von der Bohrlochtiefe
 Anzeigen der absoluten Bodentemperatur
 Anzeigen der erhitzten Bodentemperatur zu bestimmten Zeitpunkten zur Identifikation von Grundwasserleiter
 Berichtserstellung
21
Intelligent Solutions
3D Visualization der Temperaturen
22
Intelligent Solutions
Hybrid Cable - Installation
•
The cables are deployed with the tubes of the
ground-coupled heat exchanger. At least half the
length of the cable must be unrolled on site, in
order to fix exactly the middle of the cable length to
the bottom of the U-tubes.
•
Running meter marks are printed on the cable in
order to identify the proper cable position (half the
length).
•
At the bottom of the ground-coupled heat
exchanger, the cable should be taped to the tubes
with a smooth bend, as shown
23
Intelligent Solutions
Hybrid Cable - Installation
•
When lowering the ground-coupled heat
exchanger into the borehole, the vertical running
arms of the hybrid cable should be fixed every 2
meters to the tubes.
•
This can be done by tape or cable straps. Make
sure that the cables are fixed on opposite sides
of the tube.
•
To prevent damaging the optical and electrical
connectors during installation, the cable has
protection hoses on each end of the hybrid
cable. These hoses can be inserted into the
open heat exchanger tubes (smooth bending)
during cementation and pulled out of the drill
string.
24

similar documents