ZUSTANDSÜBERWACHUNG
Verteilte Temperaturdaten werden zu thermischen Profilen, Trends und Positionsinformationen für Anlagenintegrität und Instandhaltungsplanung.
Temperaturinformationen für die Anlagenbewertung
Elektrische Last, mechanische Reibung, Kühlprobleme, Isolationsalterung und Prozessänderungen können das thermische Verhalten kritischer Anlagen verändern.
Die faseroptische Zustandsüberwachung nutzt Distributed Temperature Sensing (DTS), um entlang eines installierten Sensorkabels ein Temperaturprofil zu erzeugen. FOTAS INTEGRITY nutzt diese verteilten Daten zur Unterstützung von Anlagenintegrität, Instandhaltungsplanung und betrieblicher Bewertung.
Aktuelle Messwerte können zusammen mit historischen Trends, Betriebsbereichen, Anlagenlast und zonenspezifischen Kriterien ausgewertet werden. So lassen sich prüfbedürftige Abschnitte eingrenzen, ohne ausschließlich auf einzelne Temperaturmesspunkte angewiesen zu sein.
Von der verteilten Messung zum thermischen Trend
Der Nutzen der Zustandsüberwachung entsteht durch die Beobachtung, wie sich Temperaturen entlang der Anlage und im Zeitverlauf entwickeln.
Messen
Der DTS-Interrogator sendet Laserpulse durch die Faser und berechnet anhand der Raman-Rückstreuung die Temperatur an definierten Positionen.
Profil erstellen
Die Temperaturdaten werden als Längsprofil dargestellt und in praktische Überwachungszonen aufgeteilt.
Vergleichen
Aktuelle Zustände lassen sich mit historischen Trends, betrieblichen Referenzwerten und konfigurierten Alarmkriterien vergleichen.
Untersuchen
Positions- und Trendinformationen helfen Instandhaltungsteams, die Prüfung auf den relevanten Anlagenabschnitt zu konzentrieren.
Thermische Überwachung kritischer Anlagen
| Überwachte Anlage | Relevante thermische Zustände | Beitrag der Überwachung |
|---|---|---|
| Energiekabel | Lastbedingte Erwärmung, Verbindungen, Endverschlüsse, Isolationszustand und Umwelteinflüsse | Thermische Profile, Hotspot-Untersuchung, Instandhaltungsplanung und Unterstützung der Kabelbelastbarkeitsbewertung |
| Förderanlagen | Erwärmung von Rollen und Lagern, Bandreibung, Fehlausrichtung, Antriebszustände und Materialansammlungen | Streckenbezogene Überwachung ausgedehnter Förderabschnitte und ausgewählter Komponenten |
| Sammelschienen und Schaltanlagen | Ungewöhnliche Erwärmung an Anschlüssen, Verbindungen und Hochstromkomponenten | Identifikation und Lokalisierung prüfbedürftiger Abschnitte |
| Maschinen und Prozessanlagen | Temperaturänderungen an Motoren, Kompressoren, Lagern, Hydraulik und Produktionsanlagen | Trendvergleich, sofern die Kabelverlegung eine geeignete thermische Ankopplung ermöglicht |
| Lager und Logistik | Fördertechnik, Ladebereiche, Kühllager, Automatisierung und elektrische Leitungswege | Zonenbasierte Profile und Erkennung lokaler Temperaturabweichungen |
| Batterie- und Energiesysteme | Temperaturverteilung an Racks, Leistungsschnittstellen, Kabelanschlüssen und Kühlpfaden | Unabhängiges thermisches Profil zur Untersuchung lokaler Wärmeentwicklung oder ungleichmäßiger Kühlung |
Thermische Profile entlang von Hochstrominfrastruktur
Die Temperatur ist ein wichtiger Betriebsparameter für Energiekabel, Verbindungen, Endverschlüsse und weitere Hochstromkontakte. Last, Bodenbedingungen, Kühlleistung, Installationsart und Alterung beeinflussen die Wärmeabfuhr.
DTS kann an unterirdischen und subsea verlegten Kabeln, in Kabeltunneln, Trassen und Kanälen sowie an Sammelschienen, Schaltanlagen, Transformatoranschlüssen, Umspannwerken und USV-Systemen eingesetzt werden.
- Lastabhängige Temperaturprofile
- Überwachung von Verbindungen und Endverschlüssen
- Hotspot-Untersuchung
- Historische Trendanalyse
- Instandhaltungs- und Lebensdauerbewertung
DTS-Daten können außerdem Real-Time Thermal Rating oder Dynamic Cable Rating unterstützen, wenn sie mit den erforderlichen elektrischen, umweltbezogenen und ingenieurtechnischen Modellen kombiniert werden.
Überwachung langer Strecken und ausgewählter Komponenten
Förderanlagen arbeiten häufig in staubigen, feuchten, vibrationsintensiven oder schwer zugänglichen Bereichen. Ungewöhnliche Wärme kann an Rollen, Lagern, Umlenkungen, Antrieben, Reibstellen, bei Bandfehlausrichtung oder Materialansammlungen entstehen.
Das Sensorkabel kann entlang der Tragseite, des Rücklaufs, der Stützstruktur oder ausgewählter Rollen und Antriebsstationen geführt werden. Die Verlegung muss eine ausreichende thermische Exposition bieten und gleichzeitig Abrieb, Quetschung und mechanische Beschädigung begrenzen.
In Produktions- und Prozessanlagen lässt sich das gleiche Prinzip an ausgewählten Motoren, Kompressoren, Hydrauliksystemen, Produktionsmaschinen, elektrischen Anlagen und Versorgungskorridoren anwenden.
Unterschiedliche thermische Betriebsprofile überwachen
Nicht nur Überhitzung ist relevant. Auch Kühlleistung und lokale Temperaturabweichungen können wichtige Hinweise liefern.
Lager und Logistik
DTS kann die Überwachung von Förder- und Sortieranlagen, Ladebereichen, Kabelwegen sowie ausgewählter Dach- und Versorgungsinfrastruktur unterstützen.
Kühllager
Verteilte Temperaturprofile helfen, lokale Abweichungen zu erkennen und die Kühlleistung in überwachten Zonen zu bewerten.
Batterieanlagen
Das Sensorkabel kann um Racks, Energieanschlüsse, Gehäuse und Kühlpfade verlegt werden und eine zusätzliche thermische Sicht auf die Installation bereitstellen.
Thermische Informationen mit Betriebsprozessen verbinden
FOTAS INTEGRITY kann thermische Profile, historische Trends, Überwachungszonen, Ereignisinformationen und Anlagenpositionen an verbundene Betriebsplattformen übergeben. Instandhaltungsentscheidungen verbinden DTS-Daten mit Anlagenlimits, Prozessdaten, elektrischer Last und ergänzenden Diagnoseverfahren.
Aussagekräftige Daten beginnen mit einer geeigneten Installation
Kabelauswahl, Verlegung, thermische Ankopplung, Zonierung und Inbetriebnahme müssen zum überwachten Asset und seinem erwarteten thermischen Verhalten passen.
Plattform für faseroptische Zustandsüberwachung
FOTAS INTEGRITY ist eine Distributed-Temperature-Sensing-Plattform für kontinuierliche Zustandsüberwachung und Anlagenintegrität.
Je nach freigegebener Produktkonfiguration können folgende Funktionen verfügbar sein:
- Verteilte Temperaturmessung
- Thermische Profile und Visualisierung
- Historische Trendanalyse
- Alarme bei Trendabweichungen
- Konfigurierbare Überwachungszonen
- Lokalisierung von Hotspots und Ereignissen
- Mehrkanal-Überwachungsarchitektur
- Industrielle Kommunikationsschnittstellen
Die endgültige Konfiguration richtet sich nach der überwachten Anlage, dem erwarteten thermischen Verhalten, der Sensorkabelinstallation, den erforderlichen Schnittstellen und der verifizierten Leistung von FOTAS INTEGRITY.
Vorteile der faseroptischen Zustandsüberwachung
Kontinuierliche Anlagentransparenz
Thermische Informationen entlang der gesamten installierten Sensorstrecke statt nur an ausgewählten Messpunkten.
Trendbasierte Überwachung
Bewertung der Temperaturentwicklung über die Zeit statt ausschließlicher Nutzung fester Schwellenwerte.
Lokalisierte Informationen
Identifikation des prüfbedürftigen Abschnitts entlang ausgedehnter Anlagen.
Unterstützung der Instandhaltungsplanung
Gemessene thermische Daten helfen, Prüf- und Instandhaltungsmaßnahmen zu priorisieren.
Passives Sensorelement im Feld
Das Sensorkabel benötigt entlang der überwachten Anlage keine elektrische Versorgung.
Betriebliche Integration
Thermische Informationen können an SCADA-, Prozessleit- und Asset-Management-Systeme übergeben werden.
Anwendung zur Zustandsüberwachung besprechen
Das FOTAS Engineering-Team unterstützt bei der Bewertung von Assets, Kabelverlegung, thermischen Zonen und Systemintegration.