Kabelverbindungen

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Die meisten Nortek-Geräte können sowohl autark im Stand-Alone-Betrieb mit internen Datenspeichern und internen oder externen Batterien oder im Online-Betrieb eingesetzt werden. Im Online-Betrieb werden die Daten zu einer Empfangsstation bspw. an Land übertragen und sind kontinuierlich verfügbar. Für alle Arten von Online-Datenübertragung gilt:

Konzeptionell stellt eine Kabelverbindung die einfachste Lösung dar. Nortek verwendet große Sorgfalt darauf, Funktionalität und Dauerhaftigkeit der Kabelsysteme sicher zu stellen.
Es bestehen zwei Versionen der Nortek-Online-Kabel-Systeme. Die Basisausführung ist die finanziell günstigere Alternative, während für Langzeitbetriebe eine erweiterte Version für exponierte Einsatzorte vorgesehen ist.

Zusätzliche Sicherheit kann eine Backup-Lösung bringen, welche intern Datenaufzeichnung und -speicherung auch bei Unterbrechung der Kabelanbindung erlaubt. Obwohl Kabelverbindungen grundsätzlich einfach zu installieren sind, treten in der Praxis aufgrund von Beanspruchung und Verschleiß Probleme auf, deren Lösung langjährige Erfahrungen voraussetzt.

Basis-Version

Die Basis-Version enthält alle für Online-Kommunikationen notwendigen Komponenten. Das Gerät ist an ein 2 m langes Ansatzstück angeschlossen, welches wiederum mit dem Online-Kabel (interner Link nach unten) durch Ausformung verbunden ist. Um sicher zu stellen, dass der Instrumentenstecker sich nicht löst, ist eine geflochtene Schlaufe (Teil 0 in unten stehender Abbildung) mit einer Zugfestigkeit von mehreren 100 kg mit dem Online-Kabel verknüpft und sollte mit dem Befestigungsrahmen des Gerätes verbunden werden.

Landseitig ist das Kabel an die Interface-Box (Teil 3) angeschlossen, welche die Versorgung mit 48 Volt Gleichstrom und die Kommunikation über RS-422 ermöglicht. Für eine Reduktion der Betriebsspannung befindet sich innerhalb des Instrumentes ein Spannungswandler. Es bestehen zwei Versionen, eine für den AWAC und eine für die weiteren Nortek-Geräte.

Erweiterte Version für exponierte Einsatzorte

Die erweiterte Version für exponiertere Anwendungen von Kabeln wurde unter Berücksichtigung auftretender Scheuer- und Schleibeanspruchungen entwickelt. Diese Ausführung ermöglicht, Teilsegmente des Kabels zu ersetzten. Weiterhin sollen mit dieser Lösung Beschädigungen etwa auch durch geschleppte Anker oder durch Fischereigeräte vermieden oder reduziert werden.

Zur Behebung von Schäden aufgrund permanenten Verschleißes wird ein segmentiertes Kabel mit Teilstücken und Unterwassersteckverbindungen empfohlen, welche etwa von Tauchern ausgetauscht werden können (entsprechendes Werkzeug ist verfügbar). So können etwa anstelle eines 1000-Meter-Kabels vier 250-m-Kabelstücke verwendet werden.

Für Fremdeinwirkungen, beispielsweise Verhaken und Schleppen infolge von Fischereiaktivitäten, wurde ein Zugentlastungsmechanismus entwickelt. Dieses toleriert eine Last bis 200 kg und löst ab dann eine Trennung der Unterwasserstecker aus, bevor die Stromversorgung von der Interfacebox automatisch unterbrochen wird. In den meisten Fällen bedeutet dies für einen erneuten Systemstart lediglich die Wiederherstellung der Steckerverbindung. Bei ungünstigem Verlauf müssen beschädigte Teilsegmente des Kabels ausgetauscht werden.

Teil 1 der oben stehenden Abbildung ist aus einem Kunststoff mit bekannter Bruchfestigkeit hergestellt und wird am Befestigungsrahmen angebracht. Es duldet eine Last von 200 kg bevor es zu einem kontrollierten Bruch kommt. Der Zug überträgt sich dann auf die Stecker (Teil 2), welche mit speziellen Plastikhalterungen versehen sind, die ebenfalls bei einer Last von 200 kg brechen. Die Steckverbindungen lösen sich, die Interface-Box (Teil 3) bemerkt den Kurzschluss und schaltet sich ab. Dieses Verfahren lässt sich zusätzlich zu dem hier abgebildeten AWAC auch für andere Nortek-Geräte verwenden.

Backup-Option

Für beide Ausführungen der Verkabelung können ergänzend Ersatz-Batterien und Datenspeicher vorgesehen werden, was bei Leitungsunterbrechungen Betrieb und Aufzeichnung weiter sicherstellt. Diese Option ist Teil der Standardgeräte und wird normalerweise für Stand-Alone-Einsätze verwendet. Die Interface-Box kombiniert mit dem im Gerät eingebauten Gleichstrom-Spannungswandler ist bei Verwendung von Batterien als Backup-System ebenfalls von Bedeutung, da so während des Normalbetriebs unnötiges Entleeren vermieden wird.

Online-Kabel

Das Nortek-Online-Kabel wurde entworfen um den rauen Umweltbedingungen in Ozeanen zu widerstehen. Es ist robust, belastbar und leicht zu verwenden. Nortek empfiehlt dieses Kabel für alle längerfristigen Monitoring-Projekte.Das Kabel ist 6-adrig und verfügt über zwei AWG 18 Adern für die Stromversorgung und vier AWG 24 Adern für die RS422-Kommunikation. Der äußere Mantel ist ein verschleißfestes und flexibles Polyurethan-Kabel, welches insbesondere für Scheuer- und Schleifbeanspruchung entworfen wurde. Das Kabel hat eine Bruchfestigkeit von 700 kg, sollte aber nicht zum Heben verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Gerätekonfiguration sind Kabellängen bis zu 3000 m möglich.

Interface-Box und Gleichstromwandler

Die Interface-Box wurde zum Betrieb von Nortek-Geräten über größere Kabelstrecken entworfen. Für Online-Systeme mit längeren Laufzeiten sind verschiedene Merkmale von Bedeutung.
Hauptfunktionen der Interface-Box stellen der Datentransfer über das RS422-Protokoll und die Stromversorgung dar. Sie kann mit Wechselstrom und Gleichstrom betrieben werden und PC-seitig ist die Kommunikation über USB- oder RS232-Schnittstellen möglich. Der Gleichstromeingang kann bei Anschluss einer externen Batterie auch für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung verwendet werden. Die Batteriespannung sollte dazu unter 14 Volt betragen. Eine Ladung der Batterie über die Interface-Box erfolgt nicht.

Interner Gleichstromspannungswandler im Instrument

Gleichstromspannungswander in den Geräten reduzieren die Betriebsspannung auf 15 V. Es bestehen zwei Versionen, eine für den AWAC und eine für die Nortek-Geräte Aquadopp/Aquadopp-Profiler/Vector.