В Перми разработали цифровой двойник для передачи энергии по оптоволокну
Специалисты Пермского политеха усовершенствовали перспективную технологию передачи электроэнергии по оптоволоконным линиям. Для этого ученые разработали цифровой двойник важнейшего элемента системы, который трансформирует оптическую энергию в электрический ток, — фотоэлектрического преобразователя.
Оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным помехам, обладает высоким уровнем молние- и пожаростойкости, обеспечивает высокие скорость и качество передачи данных. Технология устроена так: лазер излучает свет, который передается по оптоволокну, а затем превращается в ток при помощи фотоэлектрического преобразователя. Это позволяет обеспечивать стабильное питание устройств, расположенных вдали от источников электроэнергии, — например, датчиков мониторинга газов в воздухе.
Основная проблема существующих преобразователей — в их низком КПД. Цифровой двойник позволяет смоделировать различные параметры работы устройства и за счет этого повысить эффективность.
Благодаря двойнику мы можем получить целый спектр оптимальных настроек системы: электрическую и оптическую мощность, выходное напряжение и ток нагрузки для максимизации КПД преобразователя.
Алексей Гаркушин
Научный сотрудник кафедры общей физики Пермского политеха
По словам ученых, с помощью цифрового двойника можно рассчитать рабочие характеристики и срок эксплуатации каждого важного элемента системы. Например, оценить влияние на них влажности и температуры — и перенастроить режим работы.
В перспективе создание цифрового двойника позволит улучшить качество электроснабжения удаленных объектов, а также сократит сроки и затраты на разработку технических решений, связанных с передачей данных и энергии по оптоволоконным линиям.
