Назначение
Системы мониторинга температуры кабельных линий СМТКЛ (далее по тексту -системы или СМТКЛ) предназначены для измерений температуры и регистрации температурного распределения по длине волоконно-оптического кабеля.
Описание
Принцип действия системы основан на эффекте Рамана или комбинационном рассеянии, которое возникает при неупругом рассеянии фотонов вводимого света в оптическое волокно на атомах колеблющихся молекул оптического волокна. В результате возникают фотоны как с меньшей энергией, чем у вводимого света в оптическое волокно, то есть с большей длиной волны, так называемые стоксовая компонента, так и с большей энергией, то есть с меньшей длиной волны - антистоксовая. Мерой температуры является отношение интенсивности антистоксовой компоненты к интенсивности стоксовой.
Конструктивно система представляет собой телекоммуникационный шкаф, в котором размещены автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, включающее монитор с жидко-кристаллическим дисплеем, клавиатура, сервер, контроллер промышленный серии ОКТ3, состоящий из генератора частоты, лазерного источника, оптического модуля и блока микропроцессора и оптического волокна, действующего в качестве линейного сенсора.
Частотно-модулированный свет лазера от контроллера направляется в оптическое волокно, свет проходя по оптическому волокну вступает во взаимодействие с колебаниями кристаллической решёткой оптического волокна по всей длине оптического волокна, в результате чего возникает комбинированное рассеивание света. Часть комбинационного рассеянного света возвращается обратно к контроллеру, в котором выполняются спектральная фильтрация света обратного рассеивания, его преобразование в измерительных каналах в электрические сигналы, усиление и электронная обработка. Микропроцессор проводит расчёт преобразования Фурье. В качестве промежуточного результата получают кривые комбинационного обратного рассеивания, как функцию длины кабеля. Из отношения кривых обратного рассеивания получают температуру вдоль всего оптического волокна.
Система обеспечивает выполнение следующих функций:
- измерение температуры оптического волокна через определённые интервалы времени - временные измерительные циклы, зависящие от длины подключённого оптического волокна и разрешающей способности системы;
- автоматизированное выполнение функций сбора, обработки, отображения, регистрации информации по технологическим параметрам;
- активация тревожного сигнала по завершении измерительного цикла при превышении в зоне одного из параметров (настраиваемые установки индивидуальны для каждой зоны);
- отслеживание обрыва волокна и определение точного местоположения таких неисправностей;
- автоматическое изолирование повреждённых зон;
- постоянное хранение полного пакета параметров конфигурации;
- резервирование данных журнала событий с записями тревожных сообщений, событий, сообщений о неисправностях и статических данных измерений;
- защита системы от несанкционированного доступа.
Удалённое управление и сбор результатов измерений осуществляется с помощью встроенного АРМ оператора, поддерживающего связь с оптоэлектронным блоком и прочими устройствами локальной сети предприятия, в пределах которого система находит применение.
Внешний вид системы с указанием места нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлен на рисунке 1. На рисунке 2 изображен внешний вид контроллера серии ОКТ3. На рисунке 3 изображен внешний вид маркировочной таблицы. Примеры применяемых оптоволоконных кабелей и оптоволоконного модуля в стальной трубке представлены на рисунках 4 и 5.
Знак утверждения типа и заводской номер наносятся на маркировочную табличку, закрепляемую на левой боковой стенке корпуса шкафа. Знак поверки на СИ не наносится. Пломбирование систем не предусмотрено.
ESTRALIN
Model: ОКТЗ-200-50-2СН |3.5Т
Serial-No : 3003 /* Г ^ д
Mfg.-Date: 11.11.2021 Ч Ч c^s
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ®Ж€>
Рисунок 3 - Маркировочная табличка на шкафе управления
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) систем состоит из встроенной и автономной частей и предназначено для конфигурации и проведения измерений, а также реализации следующих функций: обработки данных, управления данными, диагностики неисправностей, техобслуживания, аутентификации и регистрации пользователя.
Метрологически значимым является только встроенное ПО, которое устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла. ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия. Метрологические характеристики системы оценены с учетом влияния на них ПО.
Автономное ПО «Charon» устанавливается на АРМ оператора и позволяет дистанционно управлять процессом измерений, может сохранять полученные данные в базе данных, визуализировать их и использовать для последующей обработки. С помощью автономного ПО также определяется версия встроенного ПО системы.
Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Тип ПО | Встроенное | Автономное |
| Идентификационное наименование ПО | - | Charon |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.1.2.0 | 4.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен | не применяется |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -40 до +130 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, °С | ±0,5 |
| Разрешение, °С | 0,01 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Минимальное время единичного измерения1), с | 4 |
| Пространственное разрешение2), м | 1 |
| Тип оптического волокна | с градиентным показателем преломления ММ 50/125 мкм |
| Длина оптического волокна, м, не более | 20000 |
| Напряжение питания, В: - переменный ток частотой от 50 до 60 Гц - постоянный ток | от 100 до 240 от 12 до 48 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 85 |
| Длина волны источника излучения, нм | 1550 |
| Габаритные размеры (без линии подачи тары), мм, не более | 131 х 483 х 338 |
| Масса системы, кг, не более | 13 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность, %, не более | от -10 до +60 10 до 95 (без конденсации) |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 25 |
| Примечания: 1. Оптимальное время для единичного измерения составляет 600 с. 2. Пространственное разрешение представляет собой расстояние между точками 10 % и 90 % при реакции датчика на шаговое изменение температуры секции оптоволокна. |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку шкафа методом наклейки и на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система мониторинга температуры кабельных линий | СМТКЛ | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ-СМТКЛ-ЭПС | 1 экз. |
| Паспорт | ПС-СМТКЛ-ЭПС | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Описание и работа» Руководства по эксплуатации РЭ-СМТКЛ-ЭПС.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
МЭК 61757-2-2:2016 Волоконно-оптические датчики. Часть 2-2. Измерение температуры. Распределенные измерения.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ТУ 4431-001-64423873-2021 Системы мониторинга температуры кабельных линий СМТКЛ. Технические условия.
Правообладатель
Общество с ограниченной ответственностью «Эстралин Пауэр Системс»
(ООО «Эстралин ПС»)
ИНН 7722702869
Адрес: 111024, г. Москва, ул. 2-ая Кабельная, д. 2, стр. 24 Тел./факс: +7 (495) 956-25-25 / +7 (495) 956-26-26,
E-mail: info@estralin.com, Web-сайт: www.estralin.com
85888-22: Методика поверкиСкачать3.4 Мб