oluções ovadoras de sensoriamento à fibra óptica aplicadas ao setor elétrico autores endereço/email Resumo No presente trabalho apresentamos algumas das técnicas de sensoriamento à fibra óptica que tem potencial aplicação ao setor elétrico, desenvolvidas pelo CPqD. Os sensores à fibra óptica são de grande teresse por apresentarem diversas vantagens de aplicação quando comparados aos sensores eletrônicos convencionais. Dentre as tecnologias desenvolvidas pelo CPqD, encontram-se os sensores distribuídos de temperatura baseados em espalhamento Raman, que possibilitam a monitoração óptica do aquecimento de úmeros pontos em uma extensão de até 10 km; outra técnica de teresse é denomada Fiber Powerg, que consiste na alimentação de dispositivos eletrônicos por fibras ópticas de modo que esses possam atuar em regiões agressivas tais como aquelas com altos índices de campos eletromagnéticos de fundo; além disso, apresentamos também a técnica dedicada a medição de corrente elétrica por fibra óptica em sistemas de alta tensão (?), através de dois métodos discutidos no trabalho e, falmente, apresentamos alguns exemplos de desenvolvimentos realizados em Labview para aquisição remota de dados com transmissão via rede ethernet para posterior análise e armazenamento, permitdo que o usuário acesso os dados de medição qualquer lugar. palavras-chave: sensores à fibra óptica, sensores distribuídos, sensores de corrente elétrica, Fiber Powerg, trasmissão de dados ethernet, Labview - 3 a 6 palavras Introdução O setor elétrico vem se tornando cada vez mais sofisticado ao longo dos anos. O monitoramento de parâmetros que comprometam, em algum nível a distribuição de energia elétrica, se faz necessário devido à complexidade dos sistemas aplicados e os grandes impactos que o setor elétrico exerce. Para essa falidade, é necessário o desenvolvimento sensores dedicados, que sejam confiáveis, robustos e de baixo custo para monitoração de parâmetros de teresse e de alto valor agregado. Os ambientes do setor elétrico por vezes se configuram como ambientes agressivos a sensores eletrônicos convencionais. Os sensores a fibra óptica apresentam vantagens tais como a de poderem ser desenvolvidos de forma dedicada para a aplicação à qual se propõe, a de serem imunes à terferência eletromagnética de fundo como também de surtos atmosféricos, além de apresentarem custos relativamente baixos e facilidade de stalção. No presente trabalho ressaltamos algumas das tecnologias propostas para solução de problemas comuns ao setor, tais como controle de ampacidade de cabos de lhas de distribuição área e subterrânea; medição de corrente elétrica em situações extremas; alimentação de dispositivos eletrônicos utilizando luz como fonte de energia elétrica bem como o controle dessa monitoração via ternet. Nas tecnologias dedicadas a sensores à fibra óptica o acesso via ternet às formações é possível devido ao conhecimento e a experiência do CPqD na área de aquisição de dados utilizando sistemas em Labview e a transmissão dos mesmos através de tecnologias de telecomunicação, permitem a sua atuação em consistentes projetos de pesquisa e desenvolvimento voltados para os diversos setores (telecomunicações, energia, petróleo entre outros), atualmente o CPqD apoia fortemente o setor elétrico, ajudando as concessionárias no desenvolvimento de dispositivos de sensoriamento por meio de fibra óptica.
Contextualização do assunto; estado da técnica, necessidades, etc organização do artigo 1.1 Breve trodução 1. ensores distribuídos baseados em espalhamento Raman O desenvolvimento dos sensores distribuídos de temperatura baseados em espalhamento Raman (R) iciou-se no ício da década de 80 por um grupo de pesquisadores da Universidade de outhampton, Inglaterra [1], []. Inicialmente, os sensores Raman foram desenvolvidos com objetivo de suprir a demanda destes dispositivos na monitoração de cabos de transmissão [1]. Efeitos ópticos não leares podem ser utilizados para implementar esta nova classe de sensores, sem a necessidade da construção de componentes dividuais de sensores. A demanda crescente de energia elétrica tem forçando as empresas de transmissão a carregar os cabos até seu limite físico de tal forma que segurança e a eficiência são parâmetros cada vez mais críticos para estas empresas. Nesta condição operacional deve-se assegurar que os limites da temperatura máxima para o cabo não estejam excedidos. ensores distribuídos à fibra óptica representam uma tecnologia chave para o desenvolvimento de estruturas teligentes, uma vez que podem ser totalmente tegrados aos materiais da estrutura. Hoje em dia, operadores da rede elétrica têm necessidade de restrgir sua ampacidade divido as limitações térmicas. Para proteger a fraestrutura, elevadas margens de segurança são aplicadas, limitando o uso eficiente da fraestrutura dos cabos de alimentação. O monitoramento térmico em tempo real equilibra a necessidade de proteção de ativos e otimiza o desempenho da rede. As soluções fornecidas pelas empresas de DT (Distributed Temperature ensg) fornecem uma distribuição contínua através da monitoração da temperatura dos cabos de alimentação. Fibras ópticas sensíveis estão corporadas no cabo de alimentação ou implantadas ao longo do exterior do cabo. Elas estão trsecamente imunes às terferências eletromagnéticas e fornecem medições confiáveis da temperatura em tempo real, ideal para uso em ambientes de alta tensão. Estas soluções de gerenciamento auxiliam os operadores a otimizar suas redes de transmissão e distribuição [3]. 1. Prcípio de Funcionamento O sensor distribuído de temperatura baseado em espalhamento Raman, ilustrado na Figura 1. É composto por um receptor que consiste em um laser de bombeamento de alta potência responsável pela geração do espalhamento, o qual é gerado em uma fibra óptica multimodo com até 10 km de extensão. O sal gerado na fibra tem duas componentes com frequências ópticas disttas, denomadas tokes e anti-tokes. A medição da temperatura é realizada a partir da razão entre as tensidades das duas componentes ópticas e a localização da região aquecida é obtida a partir da implementação de um terrogador óptico temporal, denomado receptor OTDR, podendo-se associar o tempo transcorrido entre a medição do sal Raman com a distância percorrida pelo sal óptico.
Figura 1: Representação ilustrativa do arranjo experimental utilizado para medição de temperatura distribuída baseada em espalhamento Raman A correta implementação da técnica de terrogação espacial permite medir a temperatura ao longo de um enlace de fibra de até 10 km de extensão, com resolução espacial de 1 m e resolução amostral de 5 m. A resolução em temperatura é menor do que 1o. C e o tempo de medição é da ordem de 5 mutos. 1. 3 Resultados obtidos A Figura apresenta o resultado da medição de temperatura realizado em um enlace de 10 km, tendo sido mantida uma extensão de 400 m de fibra aquecida à temperaturas variando de 0 até 90 o.c. Os dados experimentais foram processados matematicamente a fim de se obter uma melhor resolução espacial. Os valores de temperatura foram calibrados utilizando um medidor externo do tipo termopar. Figura. Mapa de temperatura obtido via sensor distribuído baseado em espalhamento Raman. Os valores de temperatura medido são apresentados na legenda em graus Celsius, a resolução espacial é medida é comparada com o valor esperado, conforme apresentado na curva.
Muitas melhorias vem sendo realizadas para aprimorar a resolução espacial e em temperatura, os resultados obtidos até o presente são bastante promissores..1. Introdução. Alimentação por fibra óptica para aplicação em sensores A transmissão de energia óptica pela fibra para propósitos outros que não a comunicação sempre foi uma dagação técnica presente na comunidade científica. A alimentação por fibra (Fiber Powerg) de pequenos circuitos elétricos ou sensores é agora possível através de micro células voltaicas [1-5]. Estes pequenos conversores de energia podem converter a energia lumosa transmitida pela fibra em tensão e corrente elétricas necessárias para a alimentação elétrica de dispositivos eletrônicos de baixo consumo tais como micro-controladores. Estes conversores hoje são disponíveis comercialmente para operar em todo espectro de transmissão da fibra que vai de 800 a 1600 nm. Recentemente foi proposto o uso desta técnica para uso em telecomunicações para a alimentação de unidades de assantes por fibra óptica [5]. A técnica de utilização de Fiber Powerg para alimentação de circuitos eletrônicos de sensoriamento ou de processamento de sais no ponto remoto de sensoriamento, acoplados a dispositivos emissores de luz em fibra tais como Lasers, LEDs ou moduladores externos [6-7] é bastante teressante, pois possibilita a utilização de circuitos eletrônicos de sensoriamento ou de processamento de sais de alta complexidade em ambientes hostis. O sistema de sensoriamento com alimentação remota é mostrado na Figura 3. O sistema é composto em um lado por uma unidade de transmissão de energia óptica (unidade de controle) e uma unidade de recepção óptica dos sais enviados pelo sensor (unidade remota). A fonte óptica é constituída por laser de alta potência operando em 1480 nm. O laser é controlado em potência e temperatura por um circuito eletrônico. O controle da potência pode ser realizado opcionalmente através da leitura e realimentação da potência do foto-detector terno da cápsula do laser ou através da realimentação de potência óptica externa do sal do laser do sensor, que é obtida através da serção de um splitter antes do receptor óptico. Duas ou apenas uma fibra conectam a unidade de transmissão e recepção com a unidade de sensoriamento. No presente trabalho utilizamos fibras multimodo ou 6,5 microns com fontes de transmissão operando em 810 nm, tornando o sistema muito mais barato. Control unit Remote unit ensors Optical ource Mux Optical Receiver Optical Fiber Mux PV µc LD Figura 3. istema de sensoriamento com alimentação remota. A unidade de sensoriamento é composta por um conversor foto-voltaico (PV) de InP próprio para operar na região entre 1000 e 1600 nm. Para operação na região de 810 nm poderiam ser utilizadas células solares baseadas em i, que são mais baratas. A utilização da janela de 810 nm, porém reduz substancialmente a distância entre a unidade de sensoriamento e a unidade de controle de vários quilômetros para centenas de metros. A energia elétrica produzida pelo conversor fotovoltaico é utilizada para alimentação de um laser do tipo FP (Fabry-Perot) ou um laser DFB (Distributed Feedback Buried) e eventualmente para algum circuito eletrônico do sensor. Neste trabalho não utilizamos sensores e circuitos eletrônicos acoplados ao laser. Em algumas
circunstâncias as características do próprio laser podem ser utilizadas para sensoriamento, como é o caso do laser DFB que tem seu comprimento de onda alterado pela temperatura de operação, ou mesmo para o laser FP e o laser DFB que tem o limiar também alterado pela temperatura de operação. O conversor fotovoltaico alimenta o laser através de um resistor e o sal do sensor quando de alta freqüência é isolado do conversor fotoelétrico através de um choque de radio freqüência). - aplicação; A técnica de alimentação por fibra para sensoriamento é implementada usando eletrônica e sensores eletrônicos. Estes sensores apresentam grandes vantagens pela simplicidade de implementação, construção simples, baixa potência de ativação, alta precisão (com possibilidade de processamento teligente tegrado), tamanho compacto, sal de saída (analógico, freqüência, digital) é de fácil avaliação por meio de computador ou processador de sal, elevada disponibilidade e baixo custo. Exemplos destes sensores eletrônicos são: sensores de temperatura, se deformação, pressão, de campos magnético e elétrico, detectores de gás, microfones, detectores fravermelhos, câmeras de vídeo. A Figura 4 mostra alguns típicos sensores eletrônicos disponíveis no mercado. Temperature sensor Thermocouple tra gage Thermistor Antenna Microcamera - alguns resultados obtidos. Figura 4. ensores eletrônicos típicos disponíveis no Mercado. Apresentamos resultados dessa técnica de alimentação remota por fibra utlizando sensores de temperatura do tipo LM35C fornecidos pela National emiconductors [8]. O arranjo experimental consiste em uma placa de alumínio onde os sensores estão fixados, conforme a Figura 3. A placa foi aquecida em um dos lados por um resistor de potência. A unidade remota alimentada por fibra, alimenta e coleta formações de 4 dos sensores LM35C. A unidade de controle do sistema de alimentação por fibra é constituída por um laser operando a 810 nm e um fotodiodo pim seguido por um amplificador de transimpedância e um circuito de conversão TTL. Foram utilizados alguns metros de um par de fibras multímodo 6.5/15 um para conectar a unidade de controle à unidade remota; A unidade remota contem um microcontrolador 8051, um conversor fotovoltaico GaAs e um laser Fabry-Perot de baixo custo operando em 1310 nm. As características do sensor eletrônico LM35C são: tervalo de temperatura de operação = - 40 a 110 C, repitibilidade = ±0.50 C, sensibilidade= 10 mv/ C e estabilidade = ± 0.08 C.
Na Figura 5 (b) é mostrada a característica temporal dos sais digitais transmitidos pela unidade de remota alimentada por fibra óptica. Como este sal é digitalmente codificado, a atenuação da fibra ou dos conectores não alteram a formação da temperatura lida pelos sensores LM35C. Observa-se ada nesta figura que o alcance máximo obtido em laboratório pelo sistema alimentado por fibra óptica seria de algumas centenas de metro porque a saída do laser de alta potencia é de 700 mw. Utilizando-se lasers operando em 810 nm com potencia de saída de W, o alcance pode chegar a até km, considerando a atenuação da fibra neste comprimento de onda de db/km. 1, 1,0 (b) (a) P = 700 mw P = 500 mw Rx Voltage (V) 0,8 0,6 0,4 0, 0,0-0,005-0,0015-0,0005 0,0005 0,0015 0,005 Time (s) Figura 5. (a) Foto mostrando elemento alimentado por fibra óptica, e sensores de temperatura LM35C; (b) característica temporal do sal transmitido pela unidade remota alimentada a fibra óptica. Na Figura 6 é mostrado o resultado do aquecimento dos 4 elementos sensores dispostos sobre a placa de alumínio em função do tempo. Observamos que os sensores mais próximos da resistência de potencia atgiram temperaturas mais elevadas enquanto que os sensores mais distantes apresentam temperaturas mmenores. O ensaio completo de um ciclo de aquecimento e desaquecimento levou 1 hora e 30 mutos. Observamos que todos os sensores têm respostas temporais análogas, como era esperado.
65 60 55 ensor 1 ensor ensor 3 ensor 4 Temperature [ C] 50 45 40 35 30 5 0 00:00 00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 Time [D/M/Y H:M:] Figura 6. Resposta dos elementos sensores LM35C submetidos a um ensaio de aquecimento e resfriamento. 3.1 Introdução 3. ensores de corrente elétrica baseados em PMD (Carol) Este tecnologia foca na importância do estudo e desenvolvimento de sensores de corrente para sistemas de potência, tendo em vista a importância em monitorar este parâmetro a fim de evitar possíveis falhas e perdas de potência nas lhas de transmissão de alta tensão. É apresentado um estudo de duas técnicas de medição de corrente, uma através de potência óptica e outra através de grau de polarização da luz (DOP), ambas baseadas em polarização da luz e no Efeito Faraday. O Efeito Faraday é um fenômeno que causa a rotação do plano de polarização da luz propagante em um meio que está sob o efeito de um campo magnético cuja direção é a mesma da direção de propagação da luz. No caso dos esquemas propostos para medidores de corrente elétrica, fibra óptica padrão é enrolada em volta do condutor elétrico cuja corrente deseja-se medir e o campo magnético gerado por esta é o responsável pelo giro do plano de polarização lumoso. A Equação (1) modela matematicamente o Efeito Faraday. θ = υ N I (1) Onde υ é a constante de Verdet, valor trseco do guia de luz que depende do comprimento de onda desta e da temperatura e que determa o quão tenso é o Efeito Faraday sobre o material guia, N é o número de voltas de fibra óptica ao redor do condutor elétrico, I é a corrente elétrica a ser medida e θ é o ângulo rotacionado do plano de polarização da luz propagante. 3. Métodos A) Método da Potência Óptica Este método permite a medição de corrente DC que flui através de um condutor elétrico através da análise da potência óptica da luz propagante pelo sistema. A Figura 7 ilustra o aparato proposto para tais medidas.
Figura 7. Aparato para medir correntes DC através do método da potência óptica. Neste aparato, luz despolarizada proveniente de um EDFA passa através de um circulador e atravessa um polarizador antes de entrar em um enrolamento de fibra óptica padrão que envolve o condutor de corrente DC. Ao fal do enrolamento, a luz cidente é refletida por um espelho de Faraday, FRM, e retorna pelo camho percorrido até o medidor de potência óptica. O modelamento matemático do sistema que relaciona as potências opticas de entrada e saída do sistema é dado pela Equação 1. 0 = (1 + s1 cos(θ ) + s sen( )) (1) out 0 θ Onde, s 1 = 1 0 s = 0 () e, (3) são os elementos do vetor de tokes normalizados. B) Método de DOP Este método permite medir corrente elétrica de uma forma mais precisa, sem ter resultados afetados por perturbações externas. É baseado na relação existente entre grau de polarização, DOP e corrente elétrica em um condutor. A Figura 8 descreve a estrutura do sensor proposto. Figura 8. Aparato experimental para medição de corrente DC através da técnica de DOP.
O diferencial neste aparato é o acoplador óptico 95/5, capaz de despolarizar momentaneamente a luz e, desta forma, tornar seu grau de polarização dependente do campo magnético gerado pela corrente que flui pelo condutor. A Equação 4 modela matematicamente o sistema. DOP = onde, 1 + 0 + 3 = 1 K 1 K cos( θ ) + K 4 (4) θ = υ N I (5) A Equação 5 é multiplicada por dois por ser um sistema reflexivo. 3. Resultados e Análises Testes foram realizados a fim de verificar a robustez do sistema proposto. Para isto, a corrente aplicada foi variada de 0 a 100A para três diferentes estados de polarização, OP, obtidos através do controlador de polarização, CP e simulando, desta forma, perturbações externas tais quais torções, compressões e aquecimentos na fibra óptica sob teste. Os resultados se encontram nas Figuras 9 (a) e (b) e são representados pelas legendas OP1, OP e OP3 e as expectativas teóricas representadas por IM1, IM e IM3. Figura 9. Resultados obtidos no testes de robustez para o método da potência óptica (a) e para o método de DOP (b). Ambos os métodos validaram as expectativas teóricas referentes a cada OP. Porém, analisando os resultados presentes na Figura 9, constata-se que o método da potência óptica, apesar de menos complexo, é menos robusto e preciso em relação ao método da DOP. Isso se deve ao fato de que alterações no estado de polarização de luz causadas por fatores externos afetam diretamente a potência optica do sistema, o que não ocorre com o grau de polarização. Tal efeito desejado pode ser corrigido através da substituição de fibras ópticas padrão por fibras PANDA, que mantém a polarização. Porém, tal substituição acarretaria em um aumento de custo do sensor proposto.
Os resultados experimentais obtidos demonstram, portanto, a viabilidade e a vantagem em utilizar o método de DOP para implementar um sensor de corrente óptico. Um detalhe notável a ser ressaltado é o de que pela primeira vez foi obtida DOP unitária para o caso em que não há corrente fludo pelo condutor, conforme previsto pela expectativa teórica. 4. istema tegrado em labview com transmissão de dados ethernet O LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engeerg Workbench) é uma lguagem de programação gráfica origária da National Instruments. A primeira versão surgiu em 1986 para o Mactosh e atualmente existem também ambientes de desenvolvimento tegrados para os sistemas operacionais Wdows, Lux e olaris. Os programas em LabVIEW são chamados de strumentos virtuais ou, simplesmente, VI s no Inglês. O Labview é um aplicativo baseado em lguagem de programação gráfica que emprega ícones ao vés das tradicionais lhas de programação em texto para criar aplicações. A programação em Labview é baseada em fluxo de dados que traz vantagens em aplicações desenvolvidas em engenharia para aquisição e manipulação de dados, é composto por um pael frontal, que contém a terface, e pelo diagrama de blocos, que contém os códigos gráficos. O programa não é processado por um terpretador, mas sim compilado. Deste modo a sua performance é comparável à exibida pelas lguagens de programação de alto nível. A lguagem gráfica do LabVIEW é chamada "G". Os recentes desenvolvimentos da tecnologia de redes permitem-nos separar fisicamente o computador do restante da strumentação. Muitas tecnologias podem ser usadas para transmissão de dados entre os strumentos de medição e o computador, tais como R3, GPIB, UB, Ethernet, CI entre outras, dependendo das taxas de transferência de dados necessários e das distâncias entre os componentes, não esquecendo o fator econômico. Assim sendo, não importa onde esteja o strumento, as suas diversas partes podem estar espalhadas por vários locais de trabalho, ou até do mundo, se usamos a ternet para comunicação entre os vários módulos. Com a trodução de novas tecnologias, como por exemplo o Bluetooth, os módulos nem sequer necessitam estar fisicamente terligados. Usando ligações de alta velocidade, os nossos dados podem ser adquiridos num local, processados em diversos sistemas computacionais distribuídos e, colocados numa base de dados comum a vários usuários, ademais, as formações processadas podem ser apresentados das mais diversas formas gráficas e de negócios, de acordo com o perfil do usuário que acessa essas formações (Diretor, engenheiro, técnico, entre outros).
O CPqD possui o Laboratório de ensoriamento e Monitoração Óptica (LMO) que atua em pesquisa no estado da arte em tecnologias de sensores de fibra óptica, monitoração de parâmetros ópticos e redes de acesso óptico. ão sistemas de sensoriamento baseados em fibras (sensores de proximidade, temperatura e de descargas parciais para hidrogeradores, sensores de temperatura e de tensão mecânica para lhas de transmissão e os sensores de tensão e qualidade de rede de distribuição de energia elétrica), dispositivos ópticos e opto-eletrônicos para aplicações no setor elétrico; sistemas de monitoração óptica dos parâmetros PMD, potência, comprimento de onda e relação sal ruído de sistemas DWDM de alta taxa; bem como sistemas de acesso óptico do tipo Extended PON e WDM-PON. O laboratório trabalha no estado da arte dessas tecnologias e é suporte às iciativas de pesquisa e desenvolvimento que geram úmeros resultados de destaque ao CPqD e ao Brasil, na área de comunicações ópticas como a publicação de artigos em periódicos e eventos nacionais e ternacionais, além de produtos ovadores que são transferidos à dústria brasileira A seguir, alguns projetos de sensoriamento realizados pelo CPqD junto às concessionárias brasileiras: BANDEIRANTE Desenvolvimento de sensores ópticos à fibra para monitoração da tensão, corrente e temperatura em lhas de distribuição e subtransmissão de energia elétrica da concessionária Bandeirante Energia. O prcipal resultado deste projeto é um dispositivo transformador de potencial óptico (TPO), de baixo custo, aplicável em sistemas de energia elétrica com níveis de tensão até 30 kv. O prcipal objetivo da aplicação do TPO está relacionado à qualidade da energia elétrica fornecida pela Bandeirante aos seus consumidores. ELETRONORTE (Centrais Elétricas do Norte do Brasil /A) 1- Podemos destacar o desenvolvimento de um sistema de medição sem fio da temperatura e da deformação do rotor de um hidrogerador utilizando fibra óptica. O sistema desenvolvido pelo CPqD será utilizado para validar o sistema hoje empregado, que é baseado em algoritmos computacionais associados a transdutores de imagem térmica. - Desenvolvimento de sensores ópticos para monitoramento de descargas parciais em hidrogeradores da Eletronorte. Descargas parciais são efeitos que ocorrem na isolação de sistemas de alta tensão, e são monitoradas para diagnosticar o estado das máquas. A ocorrência de descargas parciais nos sistemas isolantes dos
equipamentos de alta tensão é um stoma de fragilidade na capacidade dielétrica (isolante) e cuja evolução pode vir a acarretar graves conseqüências para o equipamento e o sistema elétrico. Monitorando-as, é possível determar se está ocorrendo deterioração do isolamento e se o mesmo apresenta risco de falha. Os resultados obtidos neste projeto podem ser utilizados em várias outras aplicações correlatas. O projeto foi desenvolvido pelo CPqD para a Eletronorte como parte de uma estratégia de estabelecimento de uma rede óptica de sensoriamento nos hidrogeradores e é baseado em um dispositivo eletro-óptico que transforma o sal eletromagnético emitido pelas descargas parciais em sal de luz que é transmitido por uma fibra óptica. O piloto de um sistema de sensoriamento óptico de descargas parciais foi stalado para testes de campo na Usa Hidrelétrica Coaracy Nunes, da Eletronorte, no Amapá. O sistema desenvolvido pelo CPqD, ao contrário dos convencionais, não requer terrupção do sistema para a sua stalação porque utiliza tecnologia híbrida ovadora RF/óptica para captação dos efeitos. Para a DME Distribuição.A. de Poços de Caldas, MG O rompimento de uma barragem pode gerar uma catástrofe sem precedentes prejuízos de ordem fanceira e, sobretudo, prejuízos humanos e ambientais podem ser evitados com o emprego de tecnologia. O CPqD está atuando em um projeto de P&D com a DME que desenvolverá, e está desenvolvendo um sistema de sensoriamento de barragens de terra por meio de sensores de fibra óptica por curvatura. Os sensores irão monitorar em tempo real as condições de filtração de água no maciço da Barragem do Ribeirão do Cipó (Represa Ldolpho Pio da ilva Dias). A tecnologia de fibra óptica deverá substituir o atual procedimento e ampliar a segurança do monitoramento, Outras tecnologias de sensoriamento tradicionais, baseadas em sensores eletrônicos, são muito afetadas devido a descargas atmosféricas comuns na região das barragens. Junto com esse sistema está sendo stalados outros sensores auxiliares, tais como: pluviômetro, câmeras de vídeo e sensores de presença. As formações coletadas dos sensores são transmitidas para o centro de operação em tempo real utilizando o padrão Ethernet e podem ser acessadas tanto da empresa como de qualquer ponto que possui acesso à ternet. O diagrama abaixo ilustra o funcionamento da solução adotada para DME.
A competência tecnológica do CPqD em comunicações ópticas e sensoriamento se evidencia na diversidade e consistência das lhas de pesquisa e desenvolvimento em plena realização: sistemas de transmissão, sistemas de redes de transporte, sistemas de rede de acesso e agregação e strumentação e componentes ópticos. Estão envolvidas, nesse contexto, disciplas de software embarcado, fundamentos de comunicação óptica, algoritmos e protocolos e teligência de controle. A equipe de especialistas do CPqD tem a sua estratégia de atuação orientada também à formação de uma sólida base tecnológica e à formação de teligência sistêmica na área de comunicações ópticas. Conclusão Neste trabalho foram apresentadas algumas das soluções do CPqD em monitoração de parâmetros dedicada ao setor elétrico, utilizando técnicas baseadas em fibras ópticas. Dentre as tecnologias de sensoriamento destacamos os sensores distribuídos de temperatura baseados em espalhamento Raman para monitoração e controle de ampacidade de lhas áreas e subterrâneas; o sistema de alimentação óptica de dispositivos sensores eletrônicos para operar em regiões nas quais a alimentação elétrica é viável; destacamos também a monitoração óptica de corrente elétrica em regiões de acesso restrito e, falmente, salientamos a facilidade de acesso aos dados de monitoração promovida pela aquisição remota das formações e transmissão das mesmas utilizando as técnicas de comunicação disponíveis na atualidade. Existem outras tecnologias que podem ser empregadas tais como a utilização de fibras com grades de Bragg e propagação de feixes ópticos no espaço livre que não foram abordadas no presente trabalho e, no entanto, também são desenvolvidas pelo CPqD.