ГлавнаяВолоконно-оптический анализатор "Флагман 3SLTS"
Волоконно-оптический анализатор "Флагман 3SLTS"
Назначение
Анализатор «Флагман 3SLTS» примен яется в системах мониторинга состояния трубопроводов для организации локальных или удаленных распределенных измерений на основе волоконно-оптических сенсоров следующих параметров трубопровода:
- напряженно деформированного состояния;
- утечек газа;
- температурного состояния.
Анализатор поддерживает следующие типы волоконно-оптических сенсоров:
- ВОС CO-DV8-1 – для контроля напряженно-деформированного состояния трубопровода и для измерения температуры;
- ВОС FL-CO-FTTH4-2 – для обнаружения утечек.
Структура
Анализатор «Флагман 3SLTS» включает следующие подсистемы:
- подсистема для измерения напряженно-деформированного состояния трубопровода;
- подсистема для контроля утечек газа;
- подсистема контроля температурного состояния трубопровода и окружающей среды;
- подсистема управления, хранения и обработки данных
- интерфейс связи MODBUS;
- интерфейс связи OPC DA/HDA;
- интерфейс связи OPC UA (опционально).
Физические принципы
Анализатор производит измерения на основе анализа обратного светового рассеяния в волоконно-оптическом кабеле, которое имеет несколько составляющих:
- Рэлеевское рассеяние, с длиной волны аналогичной, используемой в лазерном источнике;
- Стоксовы компоненты Рамановского рассеяния с частотой меньшей, чем у используемого лазерного источника;
- Антистоксовы компоненты Рамановского рассеяния с частотой большей, чем у используемого лазерного источника;
- Бриллюэновские линии, которые более интенсивные чем Стоксовы, но имеют меньший спектральный сдвиг.
Механические напряжения и изменение температуры волоконно-оптического кабеля приводят к сдвигу на шкале длин волн линий Бриллюэновского рассеяния, а также стоксовой и антистоксовой компонент Рамановского рассеяния. Эти эффекты используются для формирования распределенной оценки напряженно-деформированного состояния, температуры оптического кабеля, обнаружения факта утечек.
Функциональные возможности
1. Анализатор «Флагман 3SLTS» обеспечивает организацию измерений по всей длине сенсора следующих параметров:
- относительное удлинение (относительная деформация) трубопровода с точностью до 10 микрострейн, что соответствует деформации (удлинению / сжатию) 1 метра трубопровода на 10 мкм;
- спектр мощности внешних акустических воздействий на трубопровод;
- обнаружение утечек транспортируемого агента за время не более 120 секунд, с точностью до 100 м.
- распределение температуры вдоль магистрального трубопровода с точностью до 0,1 °С.
2. Программное обеспечение «Флагман 3SLTS» производит первичную обработку измеренной информации по алгоритмам, разработанным в ООО «Флагман ГЕО», и обеспечивает:
- определение собственных частот колебаний трубопровода;
- формирование качественной оценки напряженно-деформированного состояния магистрального трубопровода с распределением значений оценки по пяти уровням с периодом не более 10 сек;
- уточнение координат утечки транспортируемого агента с точностью до 5 м. (общее время формирования уточненной оценки не превышает 240 сек);
- учет изменения геометрии трубопровода, вызванного сезонными и суточными колебаниями температуры окружающей среды (воздух, грунт) с величиной перепада температуры до 50°С в час.
3. Анализатор «Флагман 3SLTS» сохраняет работоспособность при нарушении прилегания волоконно-оптического сенсора к поверхности трубопровода. Допускается частичное отслаивание до 85 % длины сенсора от поверхности трубопровода.
4. Анализатор «Флагман 3SLTS» поддерживает стандартные интерфейсы обмена данными с удаленными системами через Интернет или любые другие, в том числе и служебные, TCP/IP сети – Modbus и OPC DA/HDA и OPC UA (опция).
5. Анализатор «Флагман 3SLTS» поддерживает автоматический режим функционирования и автоматизированный режим удаленного управления.
Технические характеристики
Общие технические характеристики |
Интервалы анализа |
1, 2, 5, 10, 20, 40, 80 |
км |
Разрешение при оценке расстояния до точки анализа |
не более 5 |
см |
Точность оценки расстояния до точки анализа |
не более ± 1 |
м |
Тип оптического волокна |
Одномодовое,
SM 10/1 25 |
|
Длина волны |
1550 |
нм |
Частоты сдвига |
1, 2, 5, 10, 20, 50 |
МГц |
Длительности зондирующих импульсов |
10, 20, 50, 100, 200 |
нс |
Типы поддерживаемых сенсоров |
CO-DV8-1
FL-CO-FTTH4-2 |
|
Исрользуемые сенсоры:
CO-DV8-1
FL-CO-FTTH4-2 |
1
1 |
шт |
Канал контроля НДС |
Разрешение при оценке относительного удлинения |
10 |
микрострейн |
Пространственное разрешение при оценке относительного удлинения |
1 |
м |
Уровни качественной оценки состояния НДС |
нормальное
незначительные изменение
значительные изменения
критические изменения
аварийное
|
|
Пространственное разрешение при качественной оценке состояния трубопровода |
10 |
м |
Канал обнаружения утечек |
Время определения координат утечки транспортируемого агента с точностью до 100 м |
120 |
сек |
Время определения координат утечки транспортируемого агента с точностью до 5 м |
240 |
сек |
Канал измерения температуры |
Диапазон измерения |
-40 … + 150 |
°С |
Разрешение по температуре |
0.1 |
°С |
Точность измерения температуры |
0.1 |
°С |
Разрешение по длине |
1 |
м |
Условия эксплуатации |
Напряжение питания |
220 |
V |
Потребление электропитания |
500 |
W |
Предельные условия эксплуатации по температуре |
-40 ... +60 |
°С |
Предельные условия эксплуатации по влажности |
не более 85 |
% |
Гарантийный срок хранения с даты поставки потребителю |
18 |
месяц |
Гарантийный срок эксплуатации с даты ввода в эксплуатацию |
12 |
месяц |
Предельный срок эксплуатации (ожидаемый) |
не менее 5 |
год |
Массо-габаритные характеристики |
Вес |
25 |
кг |
Габаритный чертеж
Схема подключения
|