產(chǎn)品概述：
DTSX3000是一套測(cè)量范圍更廣的集成光纖傳感系統(tǒng)，可安裝在過程控制平臺(tái)上。它主要用于溫度傳感，儀表本身的硬件平臺(tái)小巧緊湊，但可進(jìn)行溫度測(cè)量的距離卻長(zhǎng)達(dá)50 km。由于其功耗較低，DTSX3000可以安裝在太陽能電站的遠(yuǎn)程區(qū)域。橫河電機(jī)的DTSX3000可以安裝在橫河電機(jī)的PLC和SCADA平臺(tái)上，因此，它是一套同時(shí)具備控制能力的分布式溫度傳感系統(tǒng)。
橫河電機(jī)在性能、距離、價(jià)格及智能性方面為分布式溫度傳感系統(tǒng)設(shè)定了一套新標(biāo)準(zhǔn)，可降低運(yùn)行成本，提高產(chǎn)量。DTSX3000的模塊化設(shè)計(jì)可對(duì)最多16個(gè)光纖通道、控制I/O模塊和各種電源選項(xiàng)進(jìn)行互換配置。
DTS的應(yīng)用有哪些？
傳送帶火災(zāi)探測(cè)
風(fēng)管火災(zāi)探測(cè)
電源電纜過熱監(jiān)測(cè)
母線過熱監(jiān)測(cè)
管道泄漏檢測(cè)
爐安全監(jiān)測(cè)和CBM
最大化VSD效率
什么是分布式溫度傳感系統(tǒng)？
分布式溫度傳感系統(tǒng)的工作原理？
橫河電機(jī)的DTSX3000利用拉曼散射原理，可以測(cè)量光纖長(zhǎng)度距離內(nèi)的溫度。發(fā)射到光纖中的光脈沖(激光脈沖)在光纖中傳播時(shí)，會(huì)受到光纖玻璃分子影響發(fā)生散射，并與晶格振動(dòng)交換能量。隨著光脈沖在光纖電纜中散射，會(huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的斯托克斯信號(hào)(STOKES SIGNAL)和波長(zhǎng)較短的反斯托克斯信號(hào)(ANTI-STOKES SIGNAL)，這兩種信號(hào)均由光源所發(fā)射光的偏移形成。這兩種信號(hào)的強(qiáng)度比取決于發(fā)生拉曼散射位置的溫度。因此，通過測(cè)量斯托克斯和反斯托克斯信號(hào)的強(qiáng)度，可以確定該溫度。此外，散射光的一部分(即反向散射光)會(huì)被導(dǎo)回至光源處。因此，通過測(cè)量反向散射光返回光源所需要的時(shí)間，可以確定溫度讀數(shù)的位置。
什么是拉曼散射原理？
所有光都會(huì)和物體發(fā)生相互作用。例如，想象一下，在一個(gè)無外部光源的黑暗車庫中，有一輛亮紅色的跑車。毋庸置疑，您看不到跑車，更看不到它的顏色。但是，如果打開車庫內(nèi)的燈，便可以立即看到光源反射車的亮紅色。紅色跑車反射光源的光，但只反射“紅色”光譜，因此，可以看到跑車，且是紅色的。
將光脈沖(激光脈沖)射向分子時(shí)，該現(xiàn)象同樣適用。此時(shí)所說的分子即光纖電纜中的光纖玻璃分子。當(dāng)光源的光進(jìn)入光纖電纜時(shí)，大多數(shù)光波長(zhǎng)保持不變，原樣反射(反向散射)回去了。但是，有一小部分光發(fā)生了偏移/變化。光源發(fā)生的偏移/變化即稱為“拉曼散射”。由于拉曼散射受溫度影響，因此其強(qiáng)度取決于溫度。分布式溫度傳感系統(tǒng)可以捕捉光脈沖傳播時(shí)的偏移/變化，并測(cè)量?jī)蓚�(gè)信號(hào)(斯托克斯和反斯托克斯)的強(qiáng)度。
使用DTS的優(yōu)勢(shì)是什么？
成本。當(dāng)應(yīng)用需要成千上百個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，各傳感器與數(shù)據(jù)采集站之間的接線成本會(huì)非常高。而使用光纖電纜獲取精確的高分辨率溫度測(cè)量值非常經(jīng)濟(jì)劃算。
測(cè)量距離長(zhǎng)。使用傳統(tǒng)的電氣測(cè)量傳感器很難測(cè)量較遠(yuǎn)距離的溫度。DTS光纖電纜不僅可用于遠(yuǎn)距離，還可以提供高分辨率的區(qū)域記錄以及該距離的精確溫度測(cè)量值。
可用于高電磁干擾環(huán)境。由于光的特性，DTS不受電磁干擾的影響。與傳統(tǒng)的電氣測(cè)量傳感器(熱電偶和RTD)不同，光纖中沒有電氣元件，因此不受電磁干擾影響。
無需考慮傳感器安裝位置。在實(shí)際應(yīng)用中，不可能始終提前正確定位溫度傳感器的位置。由于DTS在較長(zhǎng)距離的測(cè)量中不受空間限制，工程師可以在同一區(qū)域纏繞多圈光纖，以確保精確的溫度測(cè)量。
| 項(xiàng)目 | 規(guī)格 |
|---|
| 距離范圍后綴代碼 | -S | -N | -M | -L |
分布式
溫度測(cè)量 | 距離 | 測(cè)量距離范圍 | 6km,
10km | 6km,
10km,
16km | 6km, 10km,
16km,
20km,
30km | 6km, 10km,
16km,
20km,
30km,
50km |
| 采樣分辨率 | 0.5m, 1m, 2m |
| 空間分辨率 | 1 m或以下 |
| 溫度 | 測(cè)量溫度范圍 | -220 to +800°C |
溫度分辨率
(10分鐘測(cè)量，
1 σ，不帶光學(xué)開關(guān)) | 距離范圍 |
|
|
|
|
| 10 km | 16 km | 30 km | 50 km |
| 最大值 | 0.03°C | 0.06°C | 0.2°C | 2.6°C |
| 典型值 | 0.02°C | 0.03°C | 0.1°C | 1.6°C |
| 傳感器光纖 | 光纖 | 50/125 μm GI
閉端，要求無反射 |
| 光學(xué)接頭 | E2000/APC |
| 接口 | 串口
(RS-232
C) |
| 3端口，非隔離，RJ45模塊化插座
全雙工，異步 |
| SERIAL 1 | 功能：通信(Modbus)
波特率：1.2、2.4、4.8、9.6、19.2、38.4、57.6、115.2 kbps |
| SERIAL 2 | 功能：通信(Modbus)
波特率：1.2、2.4、4.8、9.6、19.2、38.4 kbps |
| SERIAL 3 | 功能：維護(hù)(私有) |
| 網(wǎng)絡(luò)接口 | LAN | 1端口，10BASE-T或100BASE-TX，
RJ45模塊化插座，自動(dòng)協(xié)調(diào)，
自動(dòng)MDI，帶電源開關(guān)(ON/OFF) |
| 顯示器 | LEDs: HRDY, RDY, LASER ON |
| 電源 | 功耗 | 運(yùn)行模式 | 16 W |
| 省電模式 | 2.1 W |
| 尺寸(寬×高×深) | 197.8×132.0×162.2 mm (6個(gè)插槽寬度) |
| 重量 | 2.5 kg |
| 項(xiàng)目 | 規(guī)格 |
|---|
| 型號(hào) | DTOS2 | DTOS4 | DTOS16 |
| 插損 | 0.8 db (標(biāo)準(zhǔn))
1.4 dB (最大) |
| 分布式溫度測(cè)量 | 測(cè)量類型 | 單端、雙端 |
| 傳感器光纖 | 光纖 | 50/125 μm GI closed end, non-reflection required |
| 光學(xué)接頭 | E2000/APC |
| 光學(xué)通道 | 2通道 | 4通道 | 16通道 |
| 接口 | 控制 | 由DTSX3000控制 |
| 顯示器 | LED：HRDY、RDY、報(bào)警、活動(dòng)通道 |
| 電源 | 功耗 | 運(yùn)行模式 4 W
省電模式 1 W |
| 尺寸(寬×高×深) | 71.65×130.0×160.3 mm (2個(gè)插槽寬度) |
| 重量 | 0.63 kg | 0.65 kg | 0.75 kg |
| 項(xiàng)目 | 規(guī)格 |
|---|
| 安全標(biāo)準(zhǔn) | CSA C22.2 No. 61010-1-04
EN 61010-1:2010
EN 61010-2:2010 |
| EMC標(biāo)準(zhǔn) | CE標(biāo)志 | EN 55011:2009 +A1 :2010 Class A Group 1
EN 61000-6-2:2005
EN 61000-3-2:2006 +A1: 2009 +A2: 2009
EN 61000-3-3:2008 |
| RCM | EN 55011:2009 +A1 :2010 Class A Group 1 |
| KC標(biāo)志 | 韓國(guó)電磁一致性標(biāo)準(zhǔn) |
| 激光安全性 | 等級(jí) | IEC 60825-1/2007. EN60825-1 Class1M |
| FDA (CDRH) | 21CFR Part 1040.10 |
用于危險(xiǎn)區(qū)域
設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn) | FM非易燃 | Class I, Division 2, Groups A, B, C, D T4
FM 3600-2011
FM 3611-2004
FM 3810-2005 |
| ATEX “n”型 | II 3G Ex nA ic [op is] II C T4 Gc X
EN 60079-0:2009, 2012
EN 60079-11:2012
EN 60079-15:2010
EN 60079-28:2007 |
| CSA (非易燃) | Class I, Division 2, Groups A, B, C, D T4
C22.2 No. 0-10
CAN/CSA-C22.2 No. 0.4-04
C22.2 No. 213-M1987
TN-078 |
注釋：在歐盟法律規(guī)定下，制造商以及在EEA (歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū))授權(quán)的代理商如下：
制造商：橫河電機(jī)株式會(huì)社(日本東京都武藏野市中町2-9-32，郵編：180-8750)。在EEA授權(quán)的代理商：Yokogawa Europe B.V. (Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, The Netherlands)。
DTSX3000模塊基座(必選)
DTSX3000的基座模塊用于安裝各種功能模塊，包括DTSX3000分布式溫度傳感器、電源模塊、光學(xué)開關(guān)模塊和CPU I/O模塊。
光學(xué)開關(guān)模塊(必選)
通過安裝光學(xué)開關(guān)模塊(2/4/16通道型號(hào))，可以使用一套DTSX3000系統(tǒng)監(jiān)測(cè)多條光纖。
DTOS2：2通道光學(xué)開關(guān)模塊
DTOS4：4通道光學(xué)開關(guān)模塊
DTOS16：16通道光學(xué)開關(guān)模塊
電源模塊(必選)
NFPW426：10～30 V DC
NFPW441：100～120 V AC
NFPW442：220～240 V AC
NFPW444：21.6～31.2 V DC
型號(hào)和后綴代碼
| | | 說明 |
|---|
| 型號(hào) | DTSX3000 | 分布式溫度傳感器 |
| 后綴代碼 | -S | 10km 范圍 |
| -N | 16km 范圍 |
| -M | 30km 范圍 |
| -L | 50km 范圍 |
| 0 | 標(biāo)準(zhǔn)型 |
| 5 | 非防爆型 |
| E | 防爆型 |
| E | E2000/APC |
| N | 基本型 |
| G | 符合ISA標(biāo)準(zhǔn)G3選項(xiàng) |
型號(hào)和后綴代碼
| | | 說明 |
|---|
| 型號(hào) | DTSBM10 | DTSX200基座模塊 |
| 后綴代碼 | -N | 標(biāo)準(zhǔn)型 |
| 0 | 標(biāo)準(zhǔn)型 |
| 9 | EAC標(biāo)志 |
| N | 基本型 |
| G | 符合ISA標(biāo)準(zhǔn)G3選項(xiàng) |
型號(hào)和后綴代碼
| | | 說明 |
|---|
| 型號(hào) | DTOS2L | 2通道光學(xué)開關(guān)模塊 |
| DTOS4L | 4通道光學(xué)開關(guān)模塊 |
| DTOS16L | 16通道光學(xué)開關(guān)模塊 |
后綴
代碼 | -N | 標(biāo)準(zhǔn)型 |
| 5 | 非防爆型 |
| E | 防爆型 |
| E | E2000/APC |
| N | 基本型 |
| G | 符合ISA標(biāo)準(zhǔn)G3選項(xiàng) |
| 型號(hào) | 參考(輸入電壓范圍) |
|---|
| NFPW426 | 10 to 30 VDC |
| NFPW441 | 100 to 120 VAC |
| NFPW442 | 220 to 240 VAC |
| NFPW444 | 21.6 to 31.2 VDC |
隨著全球能源需求不斷增加，重油、油砂和頁巖氣等非常規(guī)資源的開發(fā)也在不斷發(fā)展。DTSX3000可以測(cè)量長(zhǎng)達(dá)幾公里的光纖的溫度分布，用于提取非常規(guī)資源。DTSX3000通過不同的注射動(dòng)力學(xué)提供實(shí)時(shí)連續(xù)溫度測(cè)量，從而最大限度地提高石油/天然氣的提取量。除了油井優(yōu)化之外，DTSX3000還提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，幫助監(jiān)測(cè)和檢測(cè)井筒泄漏、水滲透和氣體穿透的情況。DTSX3000在光纖溫度測(cè)量的基礎(chǔ)上還提供控制功能(測(cè)量流量、壓力、溫度、閥門位置等)。更重要的是，與傳統(tǒng)的井筒監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，DTSX3000更耐用、更經(jīng)濟(jì)、更精確。
| 特點(diǎn) | 優(yōu)勢(shì) |
|---|
| 超低功耗：10 W | 適用于遠(yuǎn)程區(qū)域的太陽能應(yīng)用 |
| 運(yùn)行溫度范圍：-40～65°C | 適用于惡劣環(huán)境，無需冷卻或加熱 |
| 光纖電纜傳感器 | 提供完整且連續(xù)的井下剖面 |
| 通過NFCP050模塊實(shí)現(xiàn)控制功能 | 監(jiān)測(cè)和控制外部設(shè)備，如流量、壓力、閥門位置、溫度等。 |
| 多種通信協(xié)議 | 連接到現(xiàn)有的DCS、PLC、DAQ和無線接口 |
| 6 km光纖 = 6,000點(diǎn)! | 與傳統(tǒng)傳感器技術(shù)相比，測(cè)量溫度的方法更經(jīng)濟(jì)。 |
橫河電機(jī)DTSX3000可以保護(hù)現(xiàn)有電力線/電纜的基礎(chǔ)設(shè)施，并通過監(jiān)測(cè)輸配電線路的熱動(dòng)態(tài)來降低成本。通過測(cè)量電力線的溫度，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以通過避免電力電纜損壞并通過維持光功率電流來延長(zhǎng)電纜壽命，從而將電力電流的可用容量最大化。更重要的是，操作員可以識(shí)別整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)熱點(diǎn)、火災(zāi)突發(fā)和火災(zāi)位置。DTSX3000最大限度地減少了電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中斷的可能性，簡(jiǎn)化了預(yù)防性維護(hù)流程。DTSX3000具有抗電磁干擾能力，因此是高壓、高干擾環(huán)境的理想選擇。DTSX3000可用于以下環(huán)境：
| 特點(diǎn) | 優(yōu)勢(shì) |
|---|
| 不受電磁干擾影響 | 光纖與電磁電流隔離 |
| 實(shí)時(shí)溫度測(cè)量和監(jiān)測(cè) | 測(cè)量和監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)電網(wǎng)/電纜溫度 |
| 測(cè)量和監(jiān)測(cè)多個(gè)電源電路/電纜 | 最多可連接16個(gè)光學(xué)開關(guān)通道 |
| 報(bào)告和數(shù)據(jù)分析 | 使用HTTP、SFTP或Web瀏覽器訪問歷史數(shù)據(jù) |
| 多種通信協(xié)議 | 連接到現(xiàn)有的DCS、PLC、DAQ和無線接口 |
| 6 km光纖 = 6,000點(diǎn)! | 與傳統(tǒng)傳感器技術(shù)相比，測(cè)量溫度的方法更經(jīng)濟(jì)。 |
橫河電機(jī)DTSX3000通過使用光纖解決方案進(jìn)行出色的管線泄漏檢測(cè)。該解決方案可提供整個(gè)管線上完整的溫度分布曲線。當(dāng)管線沿線的任何位置發(fā)生泄漏時(shí)，特定位置的局部溫度會(huì)發(fā)生變化。由于光纖電纜靠近管線，具有足夠的熱接觸，因此可提供準(zhǔn)確的溫度讀數(shù)。通過將掃描獲取的每個(gè)新溫度曲線與正常條件下獲取的參比曲線進(jìn)行對(duì)比，可以檢測(cè)出溫度異常。這表示可能導(dǎo)致管線故障或外部擠壓，從而導(dǎo)致中斷或?qū)嶋H中斷。DTSX3000可用于以下應(yīng)用：
泄漏引起的溫度變化可能是由于局部冷卻或加熱造成的。對(duì)于在運(yùn)輸原油和其他類似產(chǎn)品的管道中發(fā)生的泄漏，預(yù)計(jì)泄漏會(huì)導(dǎo)致局部變暖，因?yàn)橥ǔ?huì)在溫暖的溫度下運(yùn)輸原油，以降低其粘度。
由于焦耳湯姆生效應(yīng)，在壓力下快速膨脹的氣體會(huì)降低周圍溫度。因此，當(dāng)加壓氣體管道或運(yùn)輸LNG或其他低溫產(chǎn)品的管道發(fā)生泄漏時(shí)，會(huì)觀察到局部冷卻效應(yīng)。
| 特點(diǎn) | 優(yōu)勢(shì) |
|---|
| 1米特殊分辨率 | 確定泄漏/故障的準(zhǔn)確位置 |
| 溫度分辨率高達(dá)0.1°C | 可以在發(fā)生泄漏的1分鐘內(nèi)進(jìn)行泄漏檢測(cè)* |
| 光纖電纜傳感器 | 可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、連續(xù)檢測(cè)天然氣、石油和燃油管道泄漏 |
| 報(bào)告和數(shù)據(jù)分析 | 使用HTTP、SFTP或Web瀏覽器訪問歷史數(shù)據(jù) |
| 多種通信協(xié)議 | 連接到現(xiàn)有的DCS、PLC、DAQ和無線接口 |
| 6 km光纖 = 6,000點(diǎn)! | 與傳統(tǒng)傳感器技術(shù)相比，測(cè)量溫度的方法更經(jīng)濟(jì)。 |
* 假設(shè)使用恰當(dāng)?shù)膾呙杷俾屎蛿?shù)據(jù)刷新間隔。
對(duì)關(guān)鍵過程和環(huán)境進(jìn)行早期火災(zāi)檢測(cè)是任何安全系統(tǒng)的重要內(nèi)容。熊熊烈火會(huì)對(duì)重要資產(chǎn)、產(chǎn)品乃至最寶貴的人類生命造成毀滅性的后果。此外，火災(zāi)造成的停車成本會(huì)導(dǎo)致機(jī)會(huì)損失和昂貴的維修費(fèi)用。離散傳感器技術(shù)經(jīng)常因周圍環(huán)境條件(如灰塵、濕氣、熱量和腐蝕)而失效。另外，由于需要經(jīng)常維修，傳統(tǒng)傳感器技術(shù)的維護(hù)成本很高。橫河電機(jī)的DTSX3000用于在最極端條件下檢測(cè)關(guān)鍵資產(chǎn)中是否發(fā)生火災(zāi)，并提供出色的可靠性和性能，節(jié)約成本。
橫河電機(jī)的DTSX3000可用于以下火災(zāi)檢測(cè)應(yīng)用：
傳送帶運(yùn)送重要物品
油罐區(qū)
電纜橋架
地下隧道
管線(地下、地上)
核設(shè)施
采礦、煉油
| 特點(diǎn) | 優(yōu)勢(shì) |
|---|
| 1米特殊分辨 | 確定火災(zāi)的準(zhǔn)確位置 |
| 溫度分辨率高達(dá)0.1°C | 可以在發(fā)生火災(zāi)的10秒內(nèi)進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)* |
| 光纖電纜傳感器 | 與離散傳感器或紅外攝像機(jī)不同，光纖電纜可以消除“盲點(diǎn)” |
| 涂層光纖電纜 | 免受灰塵、濕氣、腐蝕和污垢的影響 |
| 報(bào)告和數(shù)據(jù)分析 | 使用HTTP、SFTP或Web瀏覽器訪問歷史數(shù)據(jù) |
| 多種通信協(xié)議 | 連接到現(xiàn)有的DCS、PLC、DAQ和無線接口 |
| 6 km光纖 = 6,000點(diǎn)! | 與傳統(tǒng)傳感器技術(shù)相比，測(cè)量溫度的方法更經(jīng)濟(jì)。 |
* 假設(shè)使用恰當(dāng)?shù)膾呙杷俾屎蛿?shù)據(jù)刷新間隔。
DTAP3000控制可視化軟件
DTSX3000控制可視化軟件(DTAP3000)用于控制DTSX3000并在PC上顯示DTS數(shù)據(jù)。此外，該軟件還可以顯示測(cè)量數(shù)據(jù)圖并生成LAS格式。通過DTAP3000，用戶可以從以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的任何位置執(zhí)行控制、監(jiān)測(cè)和分析。
DTAP3000D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件
通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件選項(xiàng)(DTAP3000D)，DTSX3000能夠以WITSML格式生成數(shù)據(jù)文件。當(dāng)使用DTAP3000D將DTSX3000配置進(jìn)行WITSML轉(zhuǎn)換時(shí)，DTSX3000將生成WITSML格式的數(shù)據(jù)文件。
