Платформа распределенного
акустического мониторинга K-DAS
Промышленные когерентные рефлектометры (Phase-OTDR) казахстанского производства ТОО «Ksense» (Реестр КТП): непрерывный виброакустический контроль до 65 км на одно плечо (до 130 км на два канала) по штатному оптическому волокну ITU-T G.652
Технология Phase-OTDR и архитектура платформы K-DAS
Физический принцип когерентной рефлектометрии
Платформа K-DAS разработки и серийного производства ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764, запись в Реестре казахстанских товаропроизводителей — Реестре КТП на портале e-ondiris.gov.kz) реализует метод фазочувствительной оптической рефлектометрии во временной области (Phase-OTDR). Узкополосный лазер интеррогатора направляет в стандартное одномодовое волокно серии когерентных световых импульсов и непрерывно регистрирует фазовые сдвиги обратного рэлеевского рассеяния, возникающие при микродеформациях кварцевого стекла от акустических и сейсмических волн. Это превращает каждую сотню метров обычного телекоммуникационного кабеля ITU-T G.652, G.655 или G.657 в плотный массив синхронных микрофонов и сейсмодатчиков с пространственным разрешением от 1,6 до 10 м (и от 0,2 м со специализированным геликоидальным кабелем HWC).
Платформа K-DAS разработки и серийного производства ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764, запись в Реестре казахстанских товаропроизводителей — Реестре КТП на портале e-ondiris.gov.kz) реализует метод фазочувствительной оптической рефлектометрии во временной области (Phase-OTDR). Узкополосный лазер интеррогатора направляет в стандартное одномодовое волокно серии когерентных световых импульсов и непрерывно регистрирует фазовые сдвиги обратного рэлеевского рассеяния, возникающие при микродеформациях кварцевого стекла от акустических и сейсмических волн. Это превращает каждую сотню метров обычного телекоммуникационного кабеля ITU-T G.652, G.655 или G.657 в плотный массив синхронных микрофонов и сейсмодатчиков с пространственным разрешением от 1,6 до 10 м (и от 0,2 м со специализированным геликоидальным кабелем HWC).
Две аппаратные модификации и совместимость с ВОЛС
Оптический тракт вдоль всей контролируемой трассы является полностью пассивным и диэлектрическим: в полевых условиях не требуются источники электропитания, шкафы связи, грозозащита или медные линии, что гарантирует абсолютную искробезопасность во взрывоопасных зонах. Линейка выпускается в двух исполнениях под масштаб объекта: полномасштабный двухканальный комплекс K-DAS контролирует до 65 км на одно оптическое плечо (до 130 км на два плеча в режиме линейного или кольцевого опроса), а компактная одноканальная модификация K-DAS Light (корпус 2U) рассчитана на рубежи до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте. Система работает как по выделенному («темному») волокну, так и совместно с телекоммуникационным оборудованием спектрального уплотнения DWDM.
Оптический тракт вдоль всей контролируемой трассы является полностью пассивным и диэлектрическим: в полевых условиях не требуются источники электропитания, шкафы связи, грозозащита или медные линии, что гарантирует абсолютную искробезопасность во взрывоопасных зонах. Линейка выпускается в двух исполнениях под масштаб объекта: полномасштабный двухканальный комплекс K-DAS контролирует до 65 км на одно оптическое плечо (до 130 км на два плеча в режиме линейного или кольцевого опроса), а компактная одноканальная модификация K-DAS Light (корпус 2U) рассчитана на рубежи до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте. Система работает как по выделенному («темному») волокну, так и совместно с телекоммуникационным оборудованием спектрального уплотнения DWDM.
- До 130 км трассы
на один комплексДвухканальный опрос до 65 км на каждое оптическое плечо (2×65 км) при полном отсутствии электропитания и активной электроники в полевых условиях. - Штатное волокно
связи ITU-T G.652Подключение к резервному волокну существующей магистральной ВОЛС, кабелю в грунте или на ограждении, включая совместную работу с каналами DWDM. - Нейросетевая
классификацияПодавление фоновых ветровых и техногенных помех с выделением сигнатур шагов, ручной копки, тяжелой техники, врезок (TPI), скребков СОД и поездов. - Производство РК
и Реестр КТПСерийный выпуск на площадке ТОО «Ksense» в г. Уральске (Реестр КТП на e-ondiris.gov.kz), прямой сервис от разработчика и соответствие требованиям внутристрановой ценности.
АППАРАТНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И МОДИФИКАЦИИ
Промышленный стоечный комплекс 19" (K-DAS и K-DAS Light)
Станционная часть полномасштабного комплекса K-DAS монтируется в стандартный 19-дюймовый телекоммуникационный шкаф в помещении диспетчерской, узла связи или серверной и объединяет оптический блок когерентного приемопередатчика с усилителем накачки и высокопроизводительный сервер нейросетевой обработки в реальном времени.
• Флагманский комплекс K-DAS (до 130 км / 2×65 км): опрос одного или двух независимых оптических плеч протяженностью до 65 км каждое, пространственное разрешение 1,6–10 м (от 0,2 м с кабелем HWC), оптический бюджет линии до 16–22 дБ, электропитание 220 В AC или 48 В DC с резервированием, потребляемая мощность до 300 Вт.
• Компактная модификация K-DAS Light (корпус 2U, 19"): специализированное одноканальное решение с дальностью до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте (потребление до 100 Вт) для локальных промышленных площадок, подстанций, резервуарных парков и складов.
Полные технические паспорта, схемы подключения к оптическим кроссам и расчет оптического бюджета предоставляются инженерами ТОО «Ksense» по запросу под параметры вашего объекта.
• Флагманский комплекс K-DAS (до 130 км / 2×65 км): опрос одного или двух независимых оптических плеч протяженностью до 65 км каждое, пространственное разрешение 1,6–10 м (от 0,2 м с кабелем HWC), оптический бюджет линии до 16–22 дБ, электропитание 220 В AC или 48 В DC с резервированием, потребляемая мощность до 300 Вт.
• Компактная модификация K-DAS Light (корпус 2U, 19"): специализированное одноканальное решение с дальностью до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте (потребление до 100 Вт) для локальных промышленных площадок, подстанций, резервуарных парков и складов.
Полные технические паспорта, схемы подключения к оптическим кроссам и расчет оптического бюджета предоставляются инженерами ТОО «Ksense» по запросу под параметры вашего объекта.
Дистанции обнаружения в грунте и классификация угроз
• Шаги и движение человека (до 5 м от кабеля): фиксация одиночного и группового пересечения полосы отчуждения с привязкой к пикетажу трассы.
• Ручные земляные работы (до 20 м): распознавание штыковой копки, прокладки подкопов и вскрытия кабельной канализации на ранней стадии.
• Движение автотранспорта (до 60 м): непрерывное сопровождение легковой и грузовой техники вдоль охраняемого рубежа или трубопровода.
• Работа тяжелой спецтехники (до 300 м): заблаговременное обнаружение экскаваторов, бульдозеров и буровых установок до входа в охранную зону.
• Шаги и движение человека (до 5 м от кабеля): фиксация одиночного и группового пересечения полосы отчуждения с привязкой к пикетажу трассы.
• Ручные земляные работы (до 20 м): распознавание штыковой копки, прокладки подкопов и вскрытия кабельной канализации на ранней стадии.
• Движение автотранспорта (до 60 м): непрерывное сопровождение легковой и грузовой техники вдоль охраняемого рубежа или трубопровода.
• Работа тяжелой спецтехники (до 300 м): заблаговременное обнаружение экскаваторов, бульдозеров и буровых установок до входа в охранную зону.
Требования к оптическому кабелю и интеграция в инфраструктуру
Платформа K-DAS адаптируется к существующим кабельным трассам заказчика и различным условиям укладки без установки активных датчиков в поле:
- Штатное одномодовое волокно ВОЛС (ITU-T G.652 / G.655 / G.657) и работа с DWDMДля развертывания мониторинга на действующих линейных объектах достаточно одного свободного («темного») одномодового волокна в существующем магистральном кабеле технологической связи (в грунте, защитной полиэтиленовой трубе ЗПТ или кабельной канализации). При дефиците волокон поддерживается совместная передача зондирующих импульсов в одной линии с телекоммуникационными системами спектрального уплотнения DWDM.
- Бронированный кабель в грунте и на ограждении периметраПри новом строительстве рубежей охраны применяется серийный бронированный волоконно-оптический кабель (укладка в траншею на глубине 0,3–0,5 м для скрытного предзонника или закрепление на сетчатом, сварном, железобетонном и козырьковом заграждении). Для периметров средней протяженностью до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте поставляется компактная модификация K-DAS Light.
- Специализированный геликоидальный кабель (HWC) и пассивные оптические микрофоныДля задач высокоразрешающей инженерной сейсморазведки (ВСП, MASW) и геотехнического мониторинга плотин со сверхплотным шагом измерений от 0,2 м применяется кабель со спиральной намоткой волокна (Helically Wound Cable, HWC), обеспечивающий всенаправленную чувствительность к продольным и поперечным волнам. Также поддерживается включение в оптическую линию полностью пассивных волоконно-оптических микрофонов для акустического контроля объектов и низковысотного воздушного пространства.
- Интеграция в АСУ ТП / SCADA и системы физической безопасностиВ промышленных проектах мониторинга трубопроводов, железных дорог и гидротехнических сооружений телеметрия и координаты событий передаются напрямую в корпоративные АСУ ТП, SCADA и ГИС по открытым протоколам OPC UA, Modbus TCP и REST API (JSON) с формированием команд на технологическую автоматику («сухие контакты»). Для комплексов физической защиты периметра разработан сертифицированный плагин интеграции с платформой Genetec Security Center RSA, обеспечивающий автоматическое наведение поворотных PTZ-камер на сектор тревоги.
Отраслевые направления применения K-DAS
Выберите профильный раздел для ознакомления со схемами укладки кабеля, классифицируемыми событиями и архитектурой интеграции:
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОБЪЕКТОВ
Охрана периметра и границ
Непрерывный контроль ограждений и скрытых грунтовых рубежей до 130 км (2×65 км) для НПЗ, ГПЗ, аэропортов, электростанций и госграницы. Детекция перелаза, перекуса полотна и подкопов с интеграцией в Genetec Security Center RSA и автоматическим наведением поворотных PTZ-камер.
НЕФТЕГАЗОВЫЙ СЕКТОР
Мониторинг трубопроводов
Контроль охранной зоны магистральных и промысловых нефтегазопроводов: раннее предотвращение несанкционированных врезок и земляных работ (TPI), отслеживание очистных скребков и дефектоскопов (PIG Tracking / СОД) в реальном времени, а также мониторинг геодинамических рисков трассы.
ЖЕЛЕЗНЫЕ И АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ
Транспортная инфраструктура
Виброакустический контроль железнодорожных перегонов и автомагистралей по штатному волокну ВОЛС вдоль путей: трекинг графиков и скорости поездов, ранняя диагностика ползунов колесных пар и дефектов рельсов, защита кабелей СЦБ от хищений и предупреждение камнепадов и селей.
ГОРНОРУДНЫЙ СЕКТОР И ГЕОФИЗИКА
Геотехника и сейсморазведка
Непрерывный геотехнический мониторинг дамб хвостохранилищ (по стандарту GISTM), бортов карьеров, оползневых склонов и карстовых зон, а также высокоплотная инженерная сейсморазведка (ВСП, MASW, микросейсмика) с шагом измерений от 0,2 м на базе геликоидального кабеля HWC.
Этапы внедрения и проведения опытно-промышленных испытаний (ОПИ)
Проверка применимости комплекса K-DAS на существующей кабельной инфраструктуре заказчика выполняется без остановки технологического процесса:
- Аудит ВОЛС и оптического бюджетаРефлектометрическое обследование резервных оптических волокон (ITU-T G.652), замер километража, затухания на сварных муфтах и кроссах, согласование программы и методики испытаний.
- Монтаж в стойку 19" без земляных работУстановка опросного блока K-DAS или K-DAS Light в серверной или узле связи и подключение оптическим патч-кордом к кроссу без вскрытия грунта и вмешательства в работу объекта.
- Натурные тесты и калибровкаСерия контрольных воздействий на реперных участках трассы (проход человека, имитация копки, проезд спецтехники, пропуск СОД или поезда) с настройкой нейросетевых фильтров под местные грунты.
- Интеграция в SCADA / VMS и сдачаНастройка передачи тревожных событий и координат в систему диспетчеризации (OPC UA, Modbus TCP, REST API) или платформу безопасности (Genetec Security Center RSA) с обучением операторов.
Форматы поставки и инженерного сопровождения
Вариант 1. Поставка комплексов K-DAS и K-DAS Light (Реестр КТП)
Серийная поставка станционных комплексов K-DAS (до 130 км / 2×65 км) и компактных блоков K-DAS Light (2U, до 10/20 км) напрямую от казахстанского производителя ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764, официальная запись в Реестре казахстанских товаропроизводителей на портале e-ondiris.gov.kz). Включает заводские приемо-сдаточные испытания, предоставление полного пакета эксплуатационной документации для закупок недропользователей и квазигоссектора, шеф-монтаж, обучение дежурного персонала и прямую гарантийную поддержку в РК.
Серийная поставка станционных комплексов K-DAS (до 130 км / 2×65 км) и компактных блоков K-DAS Light (2U, до 10/20 км) напрямую от казахстанского производителя ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764, официальная запись в Реестре казахстанских товаропроизводителей на портале e-ondiris.gov.kz). Включает заводские приемо-сдаточные испытания, предоставление полного пакета эксплуатационной документации для закупок недропользователей и квазигоссектора, шеф-монтаж, обучение дежурного персонала и прямую гарантийную поддержку в РК.
Вариант 2. Выездные ОПИ и инжиниринг под ключ
Организация демонстрационных и опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на действующей кабельной трассе заказчика с предоставлением демо-комплекса K-DAS, рефлектометрическим обследованием свободных оптических волокон и оформлением протокола подтвержденных дистанций обнаружения. Выполнение предпроектного обследования, разработка рабочей документации (разделы ПС, СС, АСУ ТП), поставка специализированного сенсорного или геликоидального кабеля и интеграция в верхнеуровневые системы диспетчеризации и безопасности.
Организация демонстрационных и опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на действующей кабельной трассе заказчика с предоставлением демо-комплекса K-DAS, рефлектометрическим обследованием свободных оптических волокон и оформлением протокола подтвержденных дистанций обнаружения. Выполнение предпроектного обследования, разработка рабочей документации (разделы ПС, СС, АСУ ТП), поставка специализированного сенсорного или геликоидального кабеля и интеграция в верхнеуровневые системы диспетчеризации и безопасности.
Подобрать конфигурацию K-DAS под параметры вашего объекта
Направьте основные вводные по трассе (протяженность рубежа, наличие свободного волокна ITU-T G.652 или необходимость укладки кабеля, требуемый интерфейс SCADA/VMS). Инженеры ТОО «Ksense» подготовят расчет оптического бюджета, технико-коммерческое предложение и программу ОПИ.
Часто задаваемые вопросы о платформе K-DAS
DAS (Distributed Acoustic Sensing) — это оптоэлектронная технология, использующая стандартное телекоммуникационное оптическое волокно в качестве непрерывного распределенного датчика вибраций и акустических колебаний. Система позволяет в реальном времени детектировать, локализовать с точностью до нескольких метров и классифицировать физические события вдоль всей трассы кабеля без установки промежуточных полевых извещателей и подведения электропитания.
В основе работы лежит когерентная фазочувствительная оптическая рефлектометрия во временной области (Phase-OTDR / C-OTDR). Узкополосный лазер интеррогатора направляет в волокно серии когерентных световых импульсов. Любое механическое, акустическое или сейсмическое воздействие вызывает микродеформации кварцевого стекла, изменяя фазу и интерференционную картину обратного рэлеевского рассеяния. Вычислительный блок анализирует эти фазовые сдвиги в реальном времени и определяет точные координаты и класс источника.
Нет, для большинства задач охраны периметра, мониторинга трубопроводов и транспорта достаточно одного свободного («темного») одномодового волокна стандарта ITU-T G.652, G.655 или G.657 в существующем магистральном кабеле связи (в грунте, защитной трубе ЗПТ, кабельной канализации или на ограждении), включая совместную работу с системами спектрального уплотнения DWDM. Для задач высокоразрешающей инженерной сейсморазведки (ВСП, MASW) с шагом от 0,2 м дополнительно применяется специализированный геликоидальный кабель (HWC). Линия на всей протяженности полностью пассивна — питание требуется только для станционного блока в серверной стойке.
Ключевые инженерные преимущества: контроль до 65 км на одно оптическое плечо (до 130 км на два канала с одного комплекса), полное отсутствие активной электроники и питания в полевых условиях, скрытность при подземной укладке, абсолютная искробезопасность во взрывоопасных зонах, невосприимчивость к электромагнитным помехам и грозовым разрядам, а также одновременное сопровождение десятков независимых событий вдоль всей трассы.
Линейка выпускается в двух исполнениях для 19-дюймовых телекоммуникационных шкафов: полномасштабный двухканальный комплекс K-DAS обеспечивает мониторинг до 65 км на одно плечо (до 130 км на два плеча / 2×65 км) с точностью локализации 1,6–10 м (потребление до 300 Вт), а компактная одноканальная модификация K-DAS Light (корпус 2U) рассчитана на объекты протяженностью до 10 км на ограждении и до 20 км в грунте (потребление до 100 Вт).
Система в реальном времени распознает шаги и бег человека (до 5 м от кабеля в грунте), ручную копку и шурфование (до 20 м), движение колесного и гусеничного транспорта (до 60 м), работу тяжелой строительной техники — экскаваторов, бульдозеров и буровых установок (до 300 м), а также перелаз и перекус ограждения. На магистральных трубопроводах гарантируется предотвращение несанкционированных врезок и земляных работ в охранной зоне (TPI), сопровождение очистных скребков и дефектоскопов (PIG Tracking / СОД) и контроль геодинамических рисков (плюс вспомогательный акустический канал детекции утечек при благоприятных условиях укладки, проверяемых в ходе ОПИ). На железных дорогах система отслеживает движение поездов и выявляет дефекты колесных пар (ползуны).
В промышленных системах мониторинга трубопроводов, транспортной инфраструктуры и геотехники передача тревожных событий, координат и телеметрии в корпоративные АСУ ТП, SCADA и диспетчерские комплексы осуществляется по открытым промышленным протоколам OPC UA, Modbus TCP и REST API (JSON), а также через релейные выходы («сухие контакты»). Для систем физической безопасности периметра разработан сертифицированный плагин интеграции с платформой Genetec Security Center (модуль RSA), обеспечивающий автоматическое наведение поворотных PTZ-камер на сектор тревоги.
Разработка, серийная сборка и заводские испытания комплексов K-DAS и K-DAS Light локализованы в Республике Казахстан на производственной базе ТОО «Ksense» (г. Уральск, БИН 221040043764). Продукция официально включена в Реестр казахстанских товаропроизводителей (Реестр КТП) на государственном портале e-ondiris.gov.kz, что подтверждает статус отечественного производителя для закупок недропользователей, национальных компаний и субъектов квазигосударственного сектора.
K-DAS функционирует как распределенная IIoT-платформа высокой плотности, превращая десятки километров пассивного оптического волокна в тысячи синхронных виртуальных виброакустических датчиков. Сервер граничных вычислений (Edge AI) в составе комплекса обрабатывает поток рефлектограмм на месте установки и передает в корпоративные системы SCADA, ГИС и платформы предиктивной аналитики уже классифицированные метаданные событий и координаты по протоколам OPC UA, Modbus TCP и REST API без перегрузки каналов связи.
Да. Платформа K-DAS совместима с полностью пассивными волоконно-оптическими микрофонами, включаемыми непосредственно в одномодовую оптическую линию без подведения электропитания или медных кабелей в полевых условиях. Это позволяет регистрировать воздушные акустические сигнатуры на критически важных объектах (аэропорты, энергетические узлы, промышленные площадки), включая звуковые профили низколетящих коммерческих БПЛА и технологического оборудования.