Волоконно-оптический анализатор "Флагман 3SLTS"

Назначение

    Анализатор «Флагман 3SLTS» применяется 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

Габаритный чертеж

Схема подключения