Волоконно-оптическое зондирование, мониторинг и диагностика.

(охрана периметра, диагностика сооружений, диагностика температуры, охрана объектов, мониторинг деформации, мониторинг мостов, мониторинг автодорог, измерение вибраций, мониторинг асфальтобетонных покрытий, мониторинг покрытий, акустическое зондирование, обнаружение утечек в трубопроводах, сейсмическое измерение)

Предлагаем к Вашему вниманию волоконно-оптические датчики (и проекты систем их установки и эксплуатации)

• Волокнисто-оптический сенсор (FOS) — это специальный измерительный приемник (сенсор) для оптических методов измерения на основе руководителей световых волн (ЛВЛ). Для волоконно-оптических датчиков измерение представляет или переносится не электрическим размером, а оптическим.
• Светоизлучающие проводники используются в технике передачи сообщений и связи для передачи данных и, помимо высокой полосы пропускания, отличаются прежде всего тем, что они обеспечивают передачу, неуместную к внешним воздействиям, например, по отношению к электромагнитным полям. Несмотря на такие в целом хорошие и бесконтактные передаточные характеристики, оптические сигналы в световых проводниках также могут быть смягчены или изменены внутренними и внешними воздействиями. Они, в частности, сильно реагируют на геометрические изменения волнового проводника посредством изгиба, протягивания, давления или кручения, а также в целом по отношению к изменению характеристик свечения, например, повреждениям материала подвески.
• В этот момент устанавливают волоконно-оптические датчики.

Для них явным образом требуется влияние световых сигналов на внешние параметры.

• Вычисляется изменение различных параметров применяемого света, в частности интенсивность, длина волны (цвет) и поляризация, а также время выполнения сигналов.

Проще всего зафиксировать изменение интенсивности и, следовательно, свойства трансмиссии с помощью измерения демпфирования. Другие параметры, как правило, нуждаются в несколько более трудоемкой конструкции измерений, поэтому для захвата изменения длины волны необходим спектрометр, а для захвата поляризации, соответствующий поляризаторам и модуляторам.

Преимущества волоконно-оптического датчика

• Чрезвычайно тонкий — тоньше человеческого волос и очень легкий (слабо инвазивный — встраиваемый)
• Многие параметры измеряются (температура, вибрация и т.д…)
• Мониторинг различных точек измерения по одному волокну
• Большой температурный диапазон (до 1000 ° C)
• Дистанционный мониторинг длинных линейных активов
• Подходит для опасных зон и тяжелых условий окружающей среды: устойчива к коррозии, химическим веществам, воде, молнии, высокому напряжению, пыли
• Устойчивость к электромагнитным помехам (EMI): нечувствительность к электромагнитному излучению из окружающей среды
• Пассивный — питание в точке измерения не требуется

Волоконно-оптическое зондирование — принципы измерения

Точечные датчики измеряют только в месте расположения преобразователя и используют волоконно-оптический кабель для передачи света на преобразователь и от него к блоку считывания.

Часто точечные датчики мультиплексируются таким образом, что несколько преобразователей используют одно и то же оптическое волокно для передачи сигналов в блок опроса и от него.

С распределенными датчиками, с другой стороны, само оптическое волокно является чувствительным элементом, и в оптическом тракте нет дополнительных преобразователей. Блок считывания работает в соответствии с процессом радиолокационного типа: в оптоволокно посылается ряд импульсов, и естественная фоновая подсветка регистрируется по времени. При этом распределенный датчик измеряет во всех точках вдоль волокна. Важно, что оптическое волокно обычно является стандартным телекоммуникационным волокном и может быть, например, включено в ранее установленный телекоммуникационный кабель или в существующий кабель, используемый для связи с ранее установленным точечным датчиком.

Классически используются точечные датчики, где требуются высокие точность, быстрые измерения; С распределенными датчиками в тех случаях, когда требуется широкий охват, с компромиссом в отношении времени измерения или разрешения/точности.

Классификация оптоволоконных датчиков, оптоволоконных систем зондирования, диагностики и мониторинга:

• Для мониторинга температуры окружающей среды, в том числе в помещениях, вокруг объектов;

• Для мониторинга деформации изделий, конструкций, строений;

• Оптоволоконные датчики мониторинга удлинения конструкций;

• Оптоволоконные датчики измерения вибраций;

• Оптоволоконные датчики мониторинга давления;

• Мониторинг асфальтобетонных покрытий;

• Мониторинг туннельной облицовки;

• Мониторинг (диагностика ) автомобильных и железнодорожных мостов;

• Мониторинг (диагностика) железнодорожный путей;

• Оптоволоконные системы мониторинга дорожного движения (Автоматизированный подсчет, классификация и взвешивание транспортных средств, Создание статистики по объему трафика, Управление жизненным циклом — нагрузка на асфальт (руль);

• Системы измерения параметров дорожного полотна (дата, время, скорость транспортных средств, длина транспортных средств, классификация, общий вес, шины, ширина, давление, транспортный поток, ассиметричная нагрузка);

• Оптоволоконные системы измерения напряжения, скорости ветра и температуры на ЛЭП;

• Оптоволоконные датчики деформации конструкций самолетов (создание системы контроля состояния воздушного судна);

• Оптоволоконные датчики измерения состояния аккумуляторной батареи;

• Оптоволоконные системы обнаружения вторжения по периметру (простая установка на заборах и стенах, интегрируется в существующую систему безопасности);

• Системы оптоволоконные мониторинга безопасности помещений, ящиков, люков, щитков (Распознает само открытие, но и покушение (вандализм, грузовик, случайно повредивший уличный кабинет и т. д.) — идентификация события)

• Оптоволоконные датчики сейсмического измерения
• Датчики многократного и однократного измерения;
• Датчики акустического зондирования;
• Датчики распределенного температурного зондирования;
• Датчики распределенного измерения температуры и деформации;
• Оптоволоконные системы и датчики изменения трубопроводного транспорта

• Оптоволоконные системы и датчики диагностики геоопор

• Оптоволоконные системы и датчики мониторинга температуры: подземная высоковольтная линия

• Оптоволоконные системы и датчики  контроля температуры: обнаружение утечек в трубопроводах центрального отопления, подачи природного газа, питьевой воды, сточных вод, отопление

Мониторинг температуры: в туннелях и зданиях

• Комплексные оптоволоконные системы мониторинга, диагностики объединяющие все оптоволоконные датчики на определенной территории.

Менеджер проекта — Кирилл Федин