Аннотация. В данной работе впервые показано, что проблема непрерывного внутрискважинного мониторинга в нефтегазовой отрасли эффективно решается за счет использования связи в видимом свете (VLC). Будучи надежным, гибким и недорогим методом, VLC может удовлетворить критическую потребность операторов в поддержании эффективности добычи и оптимизации работы газовых скважин. Предлагаемая система VLC использует передатчик на светоизлучающих диодах (LED) и высокочувствительный приемник с обнаружением одиночных фотонов, называемый однофотонным лавинным диодом (SPAD). Последнее играет важную роль в обеспечении связи на большие расстояния, и используется тот факт, что в газовой трубе нет окружающего света.
В частности, отсутствие окружающего света обеспечивает высокое отношение сигнал/шум (SNR) в приемнике, который работает в режиме счета фотонов. В этом исследовании производительность системы по коэффициенту битовых ошибок (BER) моделируется для металлической трубы длиной 4 км. Показано, что предлагаемая система имеет более высокую энергоэффективность по сравнению с традиционными методами, что важно, поскольку предполагается, что передатчик работает от батареи. Кроме того, рассчитывается теоретическая производительность BER и сравнивается с результатами моделирования.

Ключевые слова: беспроводная оптическая связь (OWC), связь в видимом свете (VLC), приемник с подсчетом фотонов, лавинный диод с одним фотоном (SPAD).