Analyse av kommunikasjon mellom sensorer i system for gass- og flammedeteksjon

Abstract

Denne masteroppgaven er gitt av Autronica Fire and Security. Autronica leverer et system for gass- og flammedeteksjon som blant annet brukes i olje- og gassindustrien. Systemet består av detektorer som er koblet på detektorsløyfer, hvor det leveres kraft og kommunikasjon på to tråder. Systemet installeres slik at kablene i detektorsløyfene delvis ligger i de samme kabelgatene. Ved bruk av systemet viser det seg at det i enkelte installasjoner oppstår problemer med krysstale mellom sløyfene. Dette kan føre til at systemet ikke fungerer som det skal og at systemet blir dyrere å installere. Autronica ønsker å kartlegge problemet med krysstale og finne løsninger til forbedringer med hensyn på systemets funksjonalitet og installasjonskostnad.Oppgaven kartlegger krysstaleproblemet ved å lage en modell for et system som består av to detektorsløyfer som delvis ligger ved siden av hverandre. Det beregnes en transferfunksjon for en detektorsløyfe som ikke er påvirket av andre kabler. Denne sammenlignes med en transferfunksjon som beskriver signalet på den samme detektorsløyfa forårsaket av en nærliggende detektorsløyfe. På denne måten gis det en indikasjon på om overhøringen er stor nok til å forårsake problemer med deteksjonen. For å komme fram til en slik modell blir modeller for en rekke enklere systemer utviklet først. Slik blir det mulig å ha kontroll over at modellen blir riktig. Først utvikles det modeller for enkle transmisjonslinjer ved hjelp av skalare kabelparametre. Deretter utvikles modeller for flerledersystemer ved at det defineres per-lengdeenhet-matriser. Modelleringen av krysstaleproblemet for systemet i denne oppgaven viser at overhøringen mellom to nærliggende detektorsløyfer kan bli stor nok til at den kan føre til problemer med deteksjonen i systemet. Størrelsen på overhøringen er imidlertid avhengig av hvordan kablene ligger i forhold til hverandre og andre kabelparametre. Modellen som har blitt utviklet i denne oppgaven kan brukes til å forutsi om krysstalen vil bli et problem for gitte kabelsystemer og forklare observerte problemer.