Success Story

Precyzyjne i niezawodne przy każdej pogodzie i wietrze: PTB (Physikalisch Technische Bundesanstalt, niemiecki krajowy urząd ds. badań) realizuje unikalną na skalę światową linię bazową kalibracji za pomocą przełączników MICROSENS

Aby móc niezawodnie przewidywać osuwiska ziemi, wydawać fachowe opinie na temat ruchów tektonicznych lub precyzyjnie mierzyć pożądane lokalizacje w centrach miast - we wszystkich tych dziedzinach specjaliści stosują elektrooptyczne urządzenia do pomiaru odległości (EDM). Firma PTB z Brunszwiku opracowała unikalną na skalę światową bazę kalibracyjną, dzięki której najważniejsze współczynniki korekcyjne EDM można z dużą dokładnością sprowadzić do definicji metra w układzie SI. Użyta do tego linia słupków ma długość 600 metrów i zawiera rozległą, skalibrowaną sieć czujników. Wszystkie dane są przekazywane z czujników za pośrednictwem przełączników przemysłowych firmy MICROSENS. Wymagania stawiane komponentom sieciowym są odpowiednio wysokie.

Pomiary w rzeczywistych warunkach

Firma PTB jest uosobieniem precyzji i niezawodności. Krajowy instytut metrologiczny jest przecież odpowiedzialny za pomiar czasu urzędowego w Niemczech. Kilka zegarów atomowych w Braunschweigu zapewnia synchronizację. Pomiary i badania prowadzone są jednak także w wielu innych dziedzinach, w tym w metrologii geodezyjnej. W 2011 r. instytut rozbudował linię stanowisk z lat 70. o precyzyjną stację kalibracyjną. Elektrooptyczne urządzenia do pomiaru odległości wykorzystują promienie laserowe do wyznaczania odległości. Jednak prędkość rozchodzenia się światła zależy od bardzo wielu czynników zewnętrznych. Jeśli pomiar wymaga wysokiej dokładności, to temperatura, wilgotność i ciśnienie powietrza muszą być dokładnie znane. Z tego powodu PTB zainstalowało 60 czujników temperatury, sześć czujników wilgotności i dwa czujniki ciśnienia na słupach obok stacji centrujących wzdłuż linii. Co 30 sekund czujniki te muszą mierzyć dane środowiskowe wzdłuż linii. Sam pomiar oczywiście nie wystarczy. Dane muszą być szybko i niezawodnie przekazywane do jednostki centralnej. W tym celu dział IT w PTB, kierowany przez Holgera Seiferta, otrzymał zadanie zbudowania efektywnej sieci wzdłuż linii. Wymagania stawiane poszukiwanym komponentom przełączającym były bardzo wysokie:

  • Musiały one być odporne na wszelkie zewnętrzne wahania temperatury, ponieważ szafy rozdzielcze są wprawdzie ogrzewane, ale nie mogą być chłodzone.
  • Komponenty musiały być skonstruowane tak, aby były bardzo kompaktowe i najlepiej, aby można je było zamontować na szynie DIN.
  • Powinny mieć co najmniej dwa wyjścia optyczne, aby można było zrealizować strukturę magistrali optycznej.
  •  

Gigabitowe przełączanie w każdych warunkach pogodowych

W poszukiwaniu odpowiedniego produktu zdecydowano się na przemysłowe przełączniki Gigabit Ethernet firmy MICROSENS. Holger Seifert z grupy roboczej Data Networks wyjaśnia: "Wybraliśmy te przełączniki przemysłowe, ponieważ są one bardzo wytrzymałe, a jednocześnie kompaktowe. Pracują one bez problemu w temperaturach od minus 40 do plus 70 stopni Celsjusza". Łącznie sześć przełączników zostało zainstalowanych w skrzynkach rozdzielczych rozmieszczonych w odległości 100 metrów wzdłuż linii pomiarowej. Każdy rozdzielacz pomiarowy mieści przyrząd do pomiaru temperatury, który zestawia dane z jedenastu czujników, oraz wilgotnościomierz z dwoma czujnikami. Ponadto dwa rozdzielacze pomiarowe wyposażone są w urządzenie do pomiaru ciśnienia. Wszystkie przyrządy pomiarowe są podłączone za pomocą kabli krosowych do przełącznika, a przełączniki są sprzężone ze sobą światłowodami. Dane pomiarowe są łączone bezpośrednio na linii w klimatyzowanym kontenerze laboratoryjnym, w którym znajduje się jednostka centralna. Od czasu instalacji w 2011 r. przełączniki pracują 365 dni w roku i już wielokrotnie wytrzymały ekstremalne warunki pogodowe. Dla Tobiasa Meyera, który zapewnia wsparcie techniczne dla linii bazowej, ma to kluczowe znaczenie: "Regularnie wynajmujemy linię bazową innym urzędom, inżynierom geodetom i instytucjom badawczym. Korzystają oni z linii w pełni autonomicznie i oczekują, że wszystkie dane zostaną precyzyjnie zarejestrowane i bezproblemowo przesłane."

Udana współpraca

Przy sprzyjających warunkach pogodowych linia bazowa w Brunszwiku, o unikalnej na skalę światową konstrukcji, osiąga rozszerzoną niepewność pomiaru poniżej 0,8 milimetra na odcinku 600 metrów. Udaje się to tylko wtedy, gdy średnia temperatura na całej badanej linii pomiarowej jest znana z dokładnością do 0,15 Kelvina przez cały czas. Tutaj PTB nie może sobie pozwolić na utratę danych lub awarie w przesyłaniu informacji. Holger Seifert podkreśla: "Naszą pierwszą optyczną sieć stopnia końcowego z komponentami MICROSENS zbudowaliśmy w 1997 roku. Od tego czasu w przypadku wielu produktów mogliśmy się przekonać o ich niezawodności. Doświadczenie to potwierdziło się również w dziedzinie przełączników przemysłowych."

 

Galeria zdjęć

O firmie MICROSENS

Przesyłanie informacji za pomocą połączeń światłowodowych oferuje liczne korzyści. Firma MICROSENS GmbH & Co. KG dostrzegła to bardzo wcześnie. Jako jeden z pionierów firma od 1993 roku projektuje i produkuje w Niemczech wysokowydajne systemy komunikacyjne i transmisyjne. Indywidualnie dopasowane do wymagań różnych obszarów zastosowań i osadzone w kompleksowych koncepcjach dla poszczególnych branż. Ale przede wszystkim blisko klienta. Wyzwania techniczne wynikające z projektów klientów są bezpośrednio uwzględniane w rozwoju produktów. W ten sposób powstają rozwiązania automatyzacji oparte na IP dla nowoczesnych budynków, ekonomiczne koncepcje sieciowe dla biur i miejsc pracy, solidne i odporne na awarie rozwiązania dla środowisk przemysłowych, przyszłościowe optyczne systemy transportowe dla sieci rozległych oraz efektywne łączenie zakładów i centrów komputerowych.