Estudio de sistema de detección de fugas en ductos de agua mediante sensores de temperatura en cable de fibra óptica. Aplicación del control de fugas entre los PP.KK. 0+000 y 1+200 de la tubería DN 160. Término Municipal de Puzol (Valencia)

Abstract

[EN] The integration of optic fiber systems in the leaks' monitoring and detection in water supply networks is a candidate to break the technological gap presented by the current conventional sensors in information capacity and infrastructure adaptation. Its high sensitivity, small size, resistance to water and corrosion, electromagnetic immunity and the additional ability to monitor long distances in real time are some of the most attractive advantages they present. In this Final Master's Paper, after studying the virtues and limitations of a leak detection system based on the recording of the temperature variation when a leak occurs, a system based on Bragg Grid photonic sensors is developed (FBG), located alongside the layout of the pipe in a quasi-distributed arrangement. This study is done by means of a real-scale experimental model of a supply type ditch where, with high level of detail and approximation, the real conditions to which this type of pipelines are subject when a leak is originated, were reproduced. Finally, after confirming the ability of the use of optical sensors as a water leak detection system, it is projected between pp.kk. 0+000 and 1+200 of the pipe DN160 of Puçol (Valencia, Spain) a leakage control system based on distributed thermal sensing (Raman).

[CA] La integració de sistemes basats en fibra òptica per a la monitorisació i detecció de fugues en rets d'abastiment d'aigua es un candidat a trencar la brecha tecnológica que hi presenten els sensors convencionals actuals en capacitat d'informació i adaptació a l'infraestructura. La seua alta sensibilitat, chicotet tamany, resistència l'aigua i corrosió, immunitat electromagnética i la capacitat adicional de monitorizar en temps real grans distancies son unes de les ventages més atractives que hi presenten. En el present Treball Final de Máster, una vegada estudiar les virtuts i limitacions d¿¿un sistema de detecció de fugues basat en el registre de la variació de temperatura al produir-se una fuga, es desenrolla un sistema basat en sensors fotònics del tipo reixeta de Bragg (FBG), ubicant-los al llarc del traçat de la canonada en disposició quasi-distribuïda, que mesuren els canvis de temperatura del sol al entrar en contacte en el fluït fugat. D'atra banda, una vegada confirmat la capacitat d'us dels sesnsors òptics com a sistema de detecció de fugues d'aigua, es proyecta entre els pp.kk. 0+000 y 1+200 de la canonada DN160 de Puçol, un sistema de control de fugues basat en sensad tèrmic distribuït (Raman).

[ES] La integración de sistemas basados en fibra óptica para la monitorización y detección de fugas en redes de abastecimiento de agua es un candidato a romper la brecha tecnológica que presentan los sensores convencionales actuales en capacidad de información y adaptación a la infraestructura. Su alta sensibilidad, pequeño tamaño, resistencia al agua y corrosión, inmunidad electromagnética y la capacidad adicional de monitorizar en tiempo real grandes distancias son unas de las ventajas más atractivas que presentan. En el presente Trabajo Final de Máster, tras estudiar las virtudes y limitaciones de un sistema de detección de fugas basado en el registro de la variación de temperatura al producirse una fuga, se desarrolla un sistema basado en sensores fotónicos del tipo rejilla de Bragg (FBG), ubicados a lo largo del trazado de la tubería en disposición cuasi-distribuida, que miden los cambios de temperatura del suelo al entrar en contacto con el fluido de la fuga. Por otro lado, tras confirmar la capacidad del empleo de los sensores ópticos como sistema de detección de fugas de agua, se proyecta entre los pp.kk. 0+000 y 1+200 de la tubería DN160 de Puçol, un sistema de control de fugas basado en sensado térmico distribuido (Raman).