FibroLaser Vonali hőérzékelő rendszer Industry Sector Building Technologies

2012.04.12. Seres Zoltán1

FibroLaserVonali hőérzékelő rendszer

Industry SectorBuilding Technologies


FibroLaser rendszer

FibroLaser rendszer több, mint egy érzékelő:

1. Érzékelés

- Kontroller és Kábel

2. Integráció

- Integrált megoldás az összes követelményhez

- Szükséges integrációs termékek

3. Alkalmazás

- Tervező szoftver

- Alkalmazási kézikönyv

- Hagerbach labor

FibroLaser rendszer


FibroLaser

A vonali hőérzékelő rendszer döntő fontosságú és szükséges lehet mindenhol, aholhőérzékelés szükségesszennyezett környezet hosszabb távolságban kell védenikarbantartás nehezen megoldott

Alkalmazási példák:AlagutakSzállító szalagokParkolóházakKábel csatornák és alagutak

A FibroLaser II a legújabb lézer technológián alapuló hőérzékelő rendszer

→ kitűnő érzékenység térben és hőmérsékletben

A FibroLaser II a legújabb lézer technológián alapuló hőérzékelő rendszer

→ kitűnő érzékenység térben és hőmérsékletben


FibroLaser rendszer

A FibroLaser rendszer:

• érzékeli a hő sugárzást és hő áramlást (forró gázok)

• gyorsan érzékel

• érzékeli a pontos helyet

• érzékeli a tűz méretét

• érzékeli a tűz terjedésének irányát

• érzékel még nagy légsebesség mellett is ( (max.max. 10 m/s) 10 m/s)

• elindítja a vezérléseketelindítja a vezérléseket


Rendszerelemek


Legjobb érzékelési eredmény:

Egy 4 km-es védelemnél elérhető, hogy a megerősített riasztás 1-2 percen belül és 5 m-es térbeli pontossággal megjelenik.

OTS-x Kontrollerek, x = 1, 2, 3, 4 km

Térbeli pontosság: min. 1 m lehetséges

Ciklusidő: min. 7 másodperc

Térbeli pontosság: min. 1 m lehetséges

Ciklusidő: min. 7 másodperc


Jellemzők:

• Különösen erős kábel

• Húzási erősség 1400N

• Speciális üvegszállal max. 300°C (max. 1 óráig)

Kábel köpeny

Rozsdamentes acél cső

Két üveg szál

Szabványosított rozsdamentes acél huzalok

4 m

m

4 mm-es optikai kábel:

Szabványos érzékelő kábelek SWLT4PA és SWLT4FRNC


Poliamid cső

Két üveg szál

Aramid szál

Kábel köpeny

4mm

4 mm-es optikai kábel:

Fém mentes érzékelő kábelek MFLT4PA

Jellemzők:

• Gyorsabb jelátvitel

• Húzási erősség 400N

• Speciális üvegszállal max. 150°C (max. 1 óráig)


Általános jellemzők:

• Várható élettartam: ~ 30 év

• Általános hőmérséklet tartomány: -30°C - +90°C

• Ellenáll:

• Elektromágneses hatások;• Hőmérséklet változás (környezeti);• Pára, nyirkosság;• Nyomásváltozás;• Szennyezett levegő, korrozív gázok;• Agresszív vegyszerek;• UV sugárzás

• Az érzékelő kábel folyamatos, méterenkénti jelöléssel van ellátva

Érzékelő kábelek


Érzékelés és

jelfeldolgozás


Stoke

nm1020980940

Anti Stoke

Visszavert LASER

Inte

nzi

tás

LASER

< 0.2W

Raman visszaverődés

Raman visszaverődés az optikai szálban

Optikai szál – Raman szóródás


Stokes

Anti Stokes

Hely [m]

Anti-StokesStokes

Visszaverődés mérése

Optikai szál, mint hőérzékelőV

issz

ave

rőd

és

szin

tje1

0 lo

g 1

/ I m

ax /

dB

LASER


Re

latí

v in

ten

zitá

s

Hőmérséklet [°C]

Stoke és az Anti-Stoke jel hőmérséklet függése

Optikai szál, mint hőérzékelő


Hő

mér

sé

kle

t [°

C]

Hely [m]

Mért hőmérséklet profil

Optikai szál, mint hőérzékelő


Kontroller

813 m

m

C°

813 m

Optikai érzékelő kábel

1450 1550 1650 λ [nm]

Inte

nzi

tás

Anti-stoke Stoke

Lézer fény

Raman effektus elve

A Stoke és az anti-Stoke visszaverődést hívjuk Raman szóródásnak.

A Stoke visszaverődést csak nagyon kis mértékben befolyásolja a hőmérséklet az anti-Stoke visszaverődés mértéke jelentősen nő a hőjelenség hatására.

Ezért a hőmérsékletet meg lehet állapítani a két jel összehasonlításából.

Kalkulált hőmérsékletprofil

Laser

Értékelés

Hőhatás növeli az üvegszál szerkezetének rezgését, ami a fényvisszaverődés változásához vezet.

Mért érték

FibroLaser – működési alapelv


Alarm

Példa: Tmax = 58 °C

3 riasztási paraméter a FibroLaser-el

Alarm

Példa: dT/dt = 6 °C/min

Példa: T = 8°C a zóna átlag felett

AlarmZona


Integráció és

alkalmazás


Érzékelő kábel max. 4000m

Kábel zónák: 128

TápellátásTápellátás 24 VDC/230 VAC24 VDC/230 VAC

Kommunikáció: RS232

Kimeneti kontaktusok9 riasztás, 1 hiba

Tűzjelző központ

4 bemenet (pl. Reset)OTS-x

Zóna konfigurációs lehetőség és kontroller kimenetek

Rendszerfelépítés


Riasztási zónák

9008007006005004003002001000 [m]

Oltás indítás

Világítás vezérlés

Elszívás

Videó

Jelzés zónák

Zóna konfiguráció


650 m 700 m 750 m 800 m 850 m 950 m

Riasztási zóna 7Átlag: 14.8°C / maximum: 18.0°C

Riasztási zóna 8Átlag: 31.2°C / maximum: 57.3°C

Riasztásizóna 9Átlag: 17.7°C / m...

900 m

Hőm

érsé

klet

°C

70

60

50

40

30

20

10

0Position

Mért hőmérséklet profil az érzékelő kábel mentén

Zóna riasztás a zóna elhelyezkedése és a riasztási kritérium alapján

777

780

783

786

789

792

795

798

801

804

807

810

813

774

771

821

824

827

830

833

836

839

842

845

848

851

854

857

819

816

860

863

866

869

872

875

878

881

884

887

890

893

896

37,2

38,8

38,5

46,5

57,3

44

,6

47,9

39,1

38,2

37.0°C

Konkrét hely és hőmérséklet kijelzése 3m-es érzékenység esetén

Hőmérséklet 813 m-nél = 57.3°C

Zóna konfiguráció


TC

P/IP

LAN

OTS

RS

232

TC

P/IP

OTS

RS

232

TC

P/IP

PCFibroVis-el

SCADA rendszer

TC

P/IP

Riasztási

beállítás

Tűzjelző központ

FibroMessageSplitter

FibroSwitchControl

Integráció: példa


Integráció

Siemens felépített egy nagy integrációs tudásbázist és saját terméket fejlesztett, amely képes integrálni a FibroLaser érzékelőt minden alkalmazáshoz és környezethez, amit a megrendelő specifikál. Tipikusan ezek:

SCADA rendszer TCP/IP-n keresztülSiemens tűzjelző rendszerekTestre szabott PC-s megjelenítők

Termékek ehhez az integrációhoz pl.:

FibroGateway TCP/IP-hezFibroClient RS 232-hözFibroModbus Modbus-hozFibroIEC IEC 60875-hözFibroSigmasys Siemens Sigmasys-hez(IEC 60875 – Fényvezető elágazó eszközök szabványa)


Integráció

Adatátviteli interfész a FibroLaser egységhez és a felügyeleti rendszerhez digitális kimeneteken keresztül.Digitális bemenetek olvasása és továbbításaKimenet különböző modulok (pl.: relé, stb.) és ezek kombinációjával lehetséges.

FibroSwitch


Megjelenítés és

tervezés


Alkalmazás: tervező szoftver

A tervező szoftver segítségével:

Optimalizálható a kábel elhelyezése (nyomvonal)Optimalizálható a kontroller konfigurációja, tekintettel a térbeli és idő felbontásokra

A tervező szoftver VdS által tanúsított.

A lézer alapú vonali hőérzékelő optimális használata csak a tervező szoftver ellenőrzésével lehetséges.A lézer alapú vonali hőérzékelő optimális használata csak a tervező szoftver ellenőrzésével lehetséges.


Alkalmazás: tervező szoftver


Alkalmazás: megjelenítés










Alkalmazás: teszt


Hagerbach teszt labor az optimális kábeltálca védelem kialakításához

Alkalmazás: teszt


OTS-2-1779

24V Power

Optikai kábel – hosszúság 1440m

Kábelcsatorna hosszúság kb. 300m

Splice Box

19“ Rack az elektromos helyiségben

I/O modul

I/O az OTS-ből

Érzékelő hurok

EBO J. Bohunice atomerőmű (SK)

Alkalmazás: kábelcsatorna védelem




Érzékelő kábel SWLT4PA



Alkalmazás: szállítószalag védelem

Documents

FibroLaser Vonali hőérzékelő rendszer Industry Sector Building Technologies