МТС внедряет технологию оптоволоконной сенсорики в решениях умного офиса и города

ПАО «МТС» впервые в телеком-отрасли России запустила инновационное R&D-направление по развитию технологии оптоволоконной сенсорики — использованию оптического волокна в качестве распределенного датчика в различных решениях умного офиса и города: в климатических, противопожарных, охранных системах, в мониторинге утечек трубопроводов, дорожной обстановки, состояния строительных конструкций, машин и механизмов.

Результаты первых пилотных проектов показывают, что применение технологии оптоволоконной сенсорики позволяет примерно на треть сократить затраты на оборудование и монтаж по сравнению с традиционными решениями.

В технологии оптоволоконной сенсорики анализируется распространение световых импульсов в оптическом кабеле: компактный прибор — когерентный рефлектометр — посылает в оптоволокно и принимает рассеянные в нём модулированные импульсы света. Любое внешнее физическое воздействие на кабель — температура, вибрация, звук, натяжение — меняет характеристики света в волокне, который анализируется в виде цифровой рефлектограммы с помощью алгоритмов цифровой обработки сигналов и ИИ.

Таким образом оптический кабель, проложенный вдоль контролируемых пространств или поверхностей на несколько километров, выступает по всей своей длине как распределенный датчик и проводник сигналов, а анализ рефлектограммы позволяет снимать данные с любой точки оптоволокна. Технология имеет ряд преимуществ — дешевый оптоволоконный кабель заменяет различные датчики, требующие электропитания; он компактен и прост в монтаже, не подвержен электромагнитным помехам и устойчив к высоким температурам. Аппаратная часть в виде оптоволоконного кабеля с рефлектометром универсальна, а различные сценарии использования определяются программными настройками.

Общий вид решения: когерентный рефлектометр и оптический кабель

ПАО МГТС, дочерняя компания ПАО «МТС», создала в 2024 году R&D-подразделение, которое ведет прикладные исследования и разрабатывает коммерческие решения в сфере оптоволоконной сенсорики. Среди реализованных проектов подразделения:

• исследования по удаленному мониторингу дорожной обстановки (получение рефлектограммы с подземной кабельной канализации в результате воздействия на нее вибрации автомобилей и пешеходов);
  создание распределенных систем мониторинга климата в центральном офисе МГТС и столичной гостинице Cosmos Arbat Selection (данные температуры с проложенного под потолком оптического кабеля передаются на контроллер системы кондиционирования).

«Оптоволоконная сенсорика широко используется в мире и нашей стране в нефтегазовой отрасли для мониторинга эксплуатации трубопроводов и скважин. В последние годы появляются всё более успешные коммерческие кейсы для охранных и противопожарных систем, диагностики состояния транспортной и промышленной инфраструктуры. Среди российских операторов связи мы первыми взялись за исследования и пилоты в этом перспективном направлении и первыми в стране реализовали проекты по мониторингу температуры в зданиях. В этом нам помогли обширные компетенции МГТС — крупнейшего инфраструктурного телеком-оператора Москвы — в строительстве и эксплуатации инфраструктуры ВОЛС», — отметил директор по инновациям и разработке МГТС Евгений Лукьянчук.

«Использование оптоволоконной сенсорики позволяет ощутимо экономить при создании различных решений и в целом повысить их надежность. Например, реализуя пилоты по мониторингу климата в офисах, мы увидели, что развертывание традиционных систем с использованием обычных точечных датчиков обошлось бы в 1,5 раза дороже. С учетом перспектив технологии, сегодня мы работаем над созданием оптоволоконных сенсорных систем для жилых комплексов, бизнес-центров, дата-центров, мониторинга дорожного движения. Уверен, что в будущем наша компания сможет предложить перспективные разработки в этой сфере для городской среды, ЖКХ, промышленности, транспорта. Наше технологические преимущество в том, что мы являемся связующим звеном между производителями рефлектометров и потенциальными заказчиками. Причем у нас есть опыт в разработке алгоритмов обработки данных с оптоволокна и возможности для создания собственного оборудования», — подчеркнул Евгений Лукьянчук.

Перспективные сферы применения оптоволоконной сенсорики:

мониторинг помещений и коммуникаций внутри зданий (обнаружение утечек водоснабжения, термометрия, пожарная сигнализация);
• обнаружение протечек трубопроводов городских коммуникаций;
• термометрия силовых кабелей систем электроснабжения;
• противопожарные системы в туннелях и подземных сооружениях;
• система мониторинга дорожной обстановки с использованием подземной кабельной канализации;
• мониторинг целостности строительных конструкций (зданий, мостов, эстакад, тоннелей в метрополитене) за счет установки деформационных датчиков;
• системы контроля работы промышленного оборудования, механизмов и машин (комплексный автоматизированный мониторинг температуры, пожаров, вибрации, шумов, протечек);
• мониторинг условий работы дата-центров (климатика, термометрия оборудования);
• охрана периметров объектов от несанкционированного доступа;
• мониторинг шумовой обстановки на улицах и стройплощадках с помощью оптоволоконных микрофонов.