Распределенный рынок волоконно-оптических датчиков ANALYSIS

Мировой рынок распределенных волоконно-оптических датчиков оценивается в $1313,7 Мн в 2023 году и, как ожидается, достигнет $2 325,5 Mn к 2030 году при CAGR 8,5% между 2023 и 2030 годами

Распределенные волоконно-оптические сенсорные системы используют волоконно-оптические кабели и блоки опросника для обнаружения событий деформации в волоконно-оптической области. Путем отправки светового импульса через блоки опросника в оптоволокно, рассеянный свет может определять события напряжения. Управление и интерпретация огромного количества данных, генерируемых этими распределенными оптоволоконными сенсорными системами, имеет решающее значение. Как правило, единицы допроса подключаются к блоку обработки через сеть, которая обрабатывает хранение и обработку данных. Принцип Coherent Optical Time-Domain Reflectometer (COTDR) является основой для большинства распределенных систем зондирования. Оптические рефлектометры временного домена (OTDR) обычно используются для определения расстояния до разрывов волокон путем отслеживания местоположения катастрофических событий волокон. Распределенные волоконно-оптические сенсорные системы находят значительное применение в нефтегазовой отрасли для таких задач, как мониторинг трубопроводов, обнаружение утечек, ультразвуковые измерения, оптимизация подъема газа, сейсмический VSP (вертикальный сейсмический профиль) и мониторинг ESP (электрический погружной насос).

Мировой рынок распределенных волоконно-оптических датчиков: региональные исследования

Глобальный рынок распределенных волоконно-оптических датчиков регионально сегментирован на Северную Америку, Латинскую Америку, Азиатско-Тихоокеанский регион, Европу, Ближний Восток и Африку.

По состоянию на 2023 год Северная Америка стала доминирующим игроком в мировой индустрии распределенного оптоволоконного зондирования, на которую приходится более 34,20% от общей выручки. Это можно объяснить значительным присутствием нефтегазовой промышленности в США, где широко распространено использование распределенных волоконно-оптических кабелей. Внедрение таких технологий, как гидравлический разрыв пласта и горизонтальное бурение, привело к существенному производству природного газа, основанному на высокопроизводительных оптических волокнах. Рост мировых цен на сырую нефть побудил нефтегазовые компании региона искать более экономичные и эффективные системы поддержки, открывающие возможности для дальнейшего роста отрасли.

В Европе регион захватил значительную долю доходов в 2023 году из-за технологических достижений и растущего рынка волоконной оптики. Пандемия COVID-19 также ускорила спрос на более быстрые интернет-услуги и улучшила инфраструктуру подключения, что побудило поставщиков услуг развернуть оптоволоконные решения для удовлетворения потребностей и потребностей людей. Кроме того, Азиатско-Тихоокеанский регион демонстрирует значительный потенциал роста в отрасли распределенного оптоволоконного зондирования, что обусловлено ростом строительной и инфраструктурной деятельности. Кроме того, все больше внимания уделяется обеспечению безопасных процессов, что еще больше подпитывает спрос на волоконно-оптические решения в регионе.

Рисунок 1: Доля рынка распределенных волоконно-оптических датчиков (%), по заявкам, 2022

To learn more about this report, request sample copy

Драйверы мирового рынка распределенных волоконно-оптических датчиков:

Растущий спрос на мониторинг в режиме реального времени:

Спрос на мониторинг в режиме реального времени растет, и распределенные оптоволоконные датчики играют важную роль в удовлетворении этой потребности. Эти датчики позволяют непрерывно и в режиме реального времени контролировать различные параметры, включая температуру, напряжение, давление и акустические сигналы, по всей длине оптического волокна. Эта возможность особенно важна в таких отраслях, как нефть и газ, инфраструктура и аэрокосмическая промышленность, где целостность активов, эффективность и безопасность имеют первостепенное значение. Мониторинг в режиме реального времени, обеспечиваемый распределенными оптоволоконными датчиками, позволяет немедленно обнаруживать любые аномалии или изменения в контролируемых параметрах. Это позволяет проводить профилактическое обслуживание и своевременное вмешательство для предотвращения возможных сбоев или повреждений. Благодаря постоянному мониторингу критических параметров отрасли могут оптимизировать свою деятельность, повысить эффективность и улучшить протоколы безопасности.

Достижения в технологии волоконно-оптического зондирования:

Значительные достижения в технологии волоконно-оптического зондирования привели к значительному улучшению производительности, точности и надежности распределенных волоконно-оптических датчиков. Эти достижения включают в себя разработку новых методов зондирования, усовершенствованные алгоритмы обработки сигналов и улучшенную интеграцию с другими системами, что делает распределенные волоконно-оптические датчики все более привлекательными для широкого спектра применений. Разработка новых процедур обнаружения расширила возможности волоконно-оптических датчиков, позволив осуществлять мониторинг более широкого спектра параметров с более высокой чувствительностью и точностью.

Увеличение инвестиций в развитие инфраструктуры:

Растущий акцент на развитии инфраструктуры, подпитываемый значительными инвестициями со стороны государственных и частных организаций, создал значительный спрос на распределенные волоконно-оптические датчики. Эти датчики становятся все более востребованными благодаря их способности обеспечивать экономически эффективный и эффективный мониторинг различных эксплуатационных параметров, условий окружающей среды и структурного здоровья в инфраструктурных проектах. Инвестиции в транспортные сети, такие как дороги, железные дороги и аэропорты, направлены на улучшение связи и содействие эффективному передвижению товаров и людей. Распределенные волоконно-оптические датчики играют решающую роль в мониторинге производительности и безопасности этих транспортных систем. Они могут предоставлять данные в режиме реального времени о таких факторах, как транспортный поток, температура, напряжение на мостах и вибрации на железнодорожных путях, что позволяет проводить профилактическое обслуживание и обеспечивать оптимальные условия эксплуатации. Концепция умных городов, которая включает в себя передовые технологии для эффективного управления ресурсами и повышения качества жизни, также опирается на распределенные волоконно-оптические датчики. Эти датчики могут контролировать параметры окружающей среды, такие как качество воздуха, уровень шума и управление отходами, для поддержки устойчивого и экологически чистого городского развития.

Мировой рынок распределенных волоконно-оптических датчиков Возможности:

Постоянный мониторинг стареющей инфраструктуры, такой как мосты, туннели и железные дороги, имеет решающее значение для обеспечения безопасности и предотвращения сбоев. Распределенные волоконно-оптические датчики играют жизненно важную роль в этом отношении, предоставляя данные в режиме реального времени о структурном здоровье, напряжении и температуре. Это обеспечивает упреждающее обслуживание и снижает риск катастрофических событий. Увеличение инвестиций в техническое обслуживание и модернизацию инфраструктуры открывает значительные возможности для внедрения распределенных волоконно-оптических датчиков.

В авиационном и оборонном секторах растет спрос на передовые технологии зондирования для мониторинга критических компонентов, авиационных конструкций и военных баз. Распределенные волоконно-оптические датчики предлагают точные данные о деформации, температуре и вибрации в режиме реального времени, что позволяет поддерживать состояние, осуществлять структурный мониторинг здоровья и повышать эффективность работы. Аэрокосмическая и оборонная промышленность признают потенциал распределенных волоконно-оптических датчиков в повышении безопасности, оптимизации производительности и сокращении затрат на техническое обслуживание.

Наличие точных и своевременных данных от распределенных волоконно-оптических датчиков позволяет заинтересованным сторонам в инфраструктуре, авиации и оборонном секторе принимать обоснованные решения, внедрять упреждающие стратегии технического обслуживания и повышать операционную эффективность. Поскольку эти отрасли продолжают уделять приоритетное внимание безопасности и эффективности, ожидается, что внедрение технологий распределенного оптоволоконного зондирования будет расти, стимулируя инновации и создавая новые возможности для производителей датчиков и поставщиков услуг.

Мировой рынок распределенных волоконно-оптических датчиков Тренды:

Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ) и машинным обучением (ML):

Интеграция технологий искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (ML) с распределенными оптоволоконными датчиками стимулирует развитие передовых возможностей аналитики и прогнозного обслуживания. Используя огромное количество данных, собранных распределенными оптоволоконными датчиками, алгоритмы ИИ и ML могут анализировать закономерности, выявлять аномалии и предоставлять ценную информацию для оптимизации операций, повышения производительности активов и сокращения простоев. Благодаря способности обрабатывать и интерпретировать большие объемы данных датчиков в режиме реального времени, алгоритмы AI и ML могут обнаруживать незначительные изменения или отклонения от нормальных условий работы. Это позволяет на ранней стадии выявлять потенциальные проблемы, позволяя проводить профилактические мероприятия по техническому обслуживанию до того, как они перерастут в серьезные сбои. Используя исторические данные и извлекая уроки из шаблонов, алгоритмы ИИ и ML также могут обеспечить прогностическую информацию, позволяя заинтересованным сторонам предвидеть потребности в обслуживании и оптимизировать распределение ресурсов.

Разработка гибридных систем зондирования:

Развитие гибридных сенсорных систем, которые объединяют распределенные волоконно-оптические датчики с другими типами датчиков, такими как электрические или беспроводные датчики, набирает обороты. Эти системы предлагают комплексные решения для мониторинга, используя уникальные сильные стороны каждого типа датчиков и их дополнительные возможности. Интегрируя различные сенсорные технологии, гибридные сенсорные системы могут преодолевать трудности и обеспечивать возможности мониторинга в различных средах. В ситуациях, когда установка волоконно-оптических датчиков может быть сложной или дорогостоящей, включение беспроводных или электрических датчиков в гибридные системы позволяет осуществлять локализованный мониторинг. Эта комбинация позволяет контролировать конкретные области или компоненты, где установка волокон невозможна. Благодаря стратегическому размещению беспроводных датчиков вместе с распределенными оптоволоконными датчиками гибридная система может обеспечить комплексное и гибкое решение для мониторинга.

Глобальный рынок распределенных волоконно-оптических датчиков:

Сложность интеграции и анализа данных:

Интеграция и анализ данных с распределенных волоконно-оптических датчиков создают проблемы из-за большого объема генерируемых данных. Извлечение значимых идей из этих данных требует применения передовых методов анализа данных. Интеграция данных датчиков с существующими системами, такими как SCADA или платформы Интернета вещей, может быть сложной и трудоемкой. Сложность интеграции обусловлена необходимостью установления бесшовных соединений между распределенными оптоволоконными датчиками и системами управления данными. Это предполагает обеспечение совместимости между различными форматами данных, протоколами и интерфейсами связи. Кроме того, процесс интеграции может потребовать настройки и настройки в соответствии с конкретными потребностями бизнеса и требованиями инфраструктуры.

Контрбаланс:

Несмотря на проблемы, связанные с большим объемом данных, генерируемых распределенными оптоволоконными датчиками, передовые методы анализа данных могут помочь извлечь ценную информацию. Хотя интеграция данных датчиков с существующими системами, такими как платформы SCADA или IoT, может быть сложной и трудоемкой, установление бесшовных соединений и обеспечение совместимости между различными форматами данных, протоколами и интерфейсами может упростить процесс. Настройка и настройка могут дополнительно привести интеграцию в соответствие с конкретными потребностями бизнеса и требованиями к инфраструктуре.

Ограниченная осведомленность и опыт:

Ограниченная осведомленность о распределенных волоконно-оптических датчиках может быть обусловлена различными факторами. Это может быть связано с недостаточными усилиями по продвижению и обучению производителей и поставщиков датчиков, а также с отсутствием возможности успешного использования и практического применения. Кроме того, сложный характер самой технологии с ее интеграционными требованиями и сложностями анализа данных может способствовать недопониманию среди потенциальных пользователей. Отсутствие опыта использования распределенных волоконно-оптических датчиков может еще больше затруднить их внедрение. Отрасли, которые еще не изучили или не включили технологию волоконно-оптического зондирования, могут не иметь необходимых знаний и навыков для эффективного внедрения и управления такими системами. Это может привести к нежеланию или нерешительности инвестировать в распределенные волоконно-оптические датчики из-за опасений по поводу кривой обучения, требований к обучению и потенциальных эксплуатационных сбоев.

Контрбаланс:

Повышение осведомленности и опыта в области распределенных волоконно-оптических датчиков может учитывать различные факторы, способствующие ограниченному внедрению. Эффективные усилия производителей и поставщиков в области поощрения и просвещения наряду с демонстрацией успешных вариантов использования могут повысить осведомленность. Упрощение сложностей технологии с помощью удобных интерфейсов и предоставления учебных программ может создать опыт и облегчить проблемы, связанные с внедрением и операционными сбоями.

Рисунок 2: Доля рынка распределенных волоконно-оптических датчиков (%), по заявкам, 2022

To learn more about this report, request sample copy

Глобальный сегмент рынка распределенных волоконно-оптических датчиков:

Отчет о мировом рынке распределенных волоконно-оптических датчиков сегментирован на технологии, приложения и вертикали.

Основанный на технологии, рынок сегментирован на Rayleigh Scattering Based Distributed Sensor, Brillouin Scattering Based Sensor, Raman Scattering Based Sensor, Interferometric Distributed Optical-Fiber Sensor и Distributed Fiber Bragg Grating Sensor. Основываясь на применении, рынок сегментирован на Strain Sensing, Temperature Sensing, Acoustic/Vibration Sensing, Pressure Sensing. Основываясь на вертикали, рынок сегментирован на нефтегазовую безопасность, энергетику и коммунальные услуги, транспортную инфраструктуру, промышленное применение.

Распределенный рынок волоконно-оптических датчиков: ключевые разработки

В марте 2023 годаYokogawa Electric и Otsuka Соединение (Йокогава) Electric Corporation является мировым лидером в области промышленной автоматизации и решений управления, а Otsuka Compound Co., Ltd. является известным производителем передовых материалов и компонентов. Они специализируются на разработке и производстве оптических волокон и волоконно-оптических компонентов, в том числе датчиков.) объявили о создании новой компании под названием Syncrest Inc. Это совместное предприятие стремится участвовать в разведке, разработке и производстве основных молекулярных препаратов в качестве совместной организации исследований, разработок и производства. Syncrest Inc. сосредоточится на исследовании, создании и производстве инновационных молекулярных препаратов, используя опыт и ресурсы Yokogawa Electric и Otsuka Compound.

AP Sensing является ведущим поставщиком распределенных волоконно-оптических сенсорных решений. Обладая опытом в области волоконно-оптических технологий и сенсорных приложений, AP Sensing предлагает широкий спектр инновационных продуктов для мониторинга и безопасности. AP Sensing Компания планирует выпустить свою систему распределенного акустического зондирования 5-го поколения (DAS) в мае 2021 года, революционизируя технологию мониторинга активов. Эта инновационная система, известная как распределенное акустическое зондирование (DAS), предлагает новаторский подход к мониторингу критически важных инфраструктур, таких как трубопроводы, силовые кабели и железные дороги. В отличие от традиционных точечных датчиков, система DAS обеспечивает непрерывный и непрерывный мониторинг, обеспечивая ценную информацию о целостности и производительности этих активов.

Распределенный рынок волоконно-оптических датчиков: основные выводы компаний

Основные игроки, работающие на глобальном рынке распределенных волоконно-оптических датчиков, включают OSENSA Innovations Corp., AFL, SOLIFOS AG, Schlumberger Limited, FISO Technologies Inc., Yokogawa Electric Corporation, OFS Fitel, LLC., AP Sensing, Luna Innovations Incorporated, OptaSense, NEC Corporation, Halliburton Company и Omnisens S.A.

*Определение: Система зондирования, которая использует оптическое волокно в качестве сенсорной среды для измерения и мониторинга различных физических параметров вдоль своей длины, называется распределенным волоконно-оптическим датчиком. Распределенные волоконно-оптические датчики, в отличие от обычных точечных датчиков, которые обеспечивают измерения в определенных местах, позволяют осуществлять непрерывный мониторинг в режиме реального времени на больших расстояниях.