光纤测温系统

发布时间:2017-06-02

1、分布式光纤测温系统

  • 简介  

DTS分布式光纤温度监测系统是一种用于实时测量空间温度、分布定位、火灾预警等的传感系统。其核心器件采用了当今世界上最先进的激光雷达器件,核心技术采用了世界上最先进的高速FPGA数据处理技术和最先进的WCM光学波分复用技术及卫星拍照数字处理技术。

本系统是专门为长距离、大范围、多点温度测量的应用而设计制造的,在使用时只需要一条或几条光纤就可以监测长达数十公里的线性和点式设备,具有防燃、防爆、防腐蚀、耐高温、抗电磁辐射、测量范围广、定位精度高和使用方便等优点。

  • 测温原理:

光纤测温的原理是利用OTDR光时域反射原理和喇曼散射原理设计而成。测温主机在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲,它在光纤中传输的同时不断产生背向散射光波,这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变,将散射回来的光波经波分复用、检测解调后,送入信号处理系统便可将温度信号实时显示出来。

  • 主要功能:

长距离线型分布式实时温度监测功能;

图文显示功能;

实时准确定位功能;

报警输出功能;

精确检测功能;

火情分析和处理功能;

快速响应能力;

通信协议开放性功能;

集成电气火灾功能;

人性化界面功能;

电力系统载流量计算功能;

强大的组网功能;

任意划分警报分区、多级报警及预警功能;

接口管理功能;

工作状态LED显示功能;

多层电子地图导向功能;

LCD显示功能;

分区管理功能;

通信接口功能;

历史记录功能;

断电UPS管理功能;

分析统计功能;

集成扩展外部设备功能;

权限设置功能;

多路光纤接口功能;

远程维护功能;

环境适用性功能;

事故判断功能;

系统自动对时功能;

用户多元化定义功能;

温度自动校准功能;

系统故障快速排除功能;

 

2、光纤光栅测温系统

  • 简介

光源发出宽带光谱,经耦合器输出到分路盒,由分路盒将光信号均分为12路分别送到各个光栅处。每个光栅反射不同波长的光信号,经耦合器传输到光谱分析模块。通过光谱分析模块进行光谱扫描采集,可得到各光栅反射的光信号的中心波长值,CPU处理单元根据各中心波长值即可算出对应光栅测得的实际温度。这些温度值可以输出显示,超过设定阔值的温度值将送到报警单元。

  • 测温原理

光纤光栅感温火灾探测系统是基于光纤光栅的温度传感技术,利用光纤光栅反射光信号的中心波长对温度的敏感特性,实现对温度变化的精确测量。

  • 高压开关设备触点光纤光栅测温

高压开关设备是变电站的关键设备,其内部开关触头完成电力调度的执行工作。开关柜触头由于负载过大、触头老化、触头接触不正等原因,会导致触头温度升高,温度过高容易引起火灾、引起电力供应故障、电力中断和人员财产损失。

变电站现有的测温方式,主要是手持红外测温仪来测温,每天定时到各开关柜巡检,获得开关柜的温度状态信息。各变电站迫切需要一种在线测温技术,实时自动采集各触头温度,在温度过高之前及时、准确的监测温度变化并发出预警,使管理者有充分的时间采取相应的措施,避免发生停电事故和火灾发生。

基于光纤测温传感技术,公司开发出了光纤光栅感温探测系统,实时对开关柜进行温度监测,并进行预警和报警。该系统采用了全光纤传感无源测温方式,消除了监测系统自身的安全隐患,极大提高了监测系统对电力温度监测的可用性。该光纤光栅测温系统被很多电厂和供电公司使用,大大降低了开关柜事故的发生,真正地做到防患于未然,完全符合电力行业“安全第一,预防为主”的安全思想。

3、荧光光纤测温系统

  • 开关柜测温发展现状

开关柜通常处于高电压、大电流和强磁场的环境中,强电磁噪声和高压绝缘问题是无法避免的,故在实际开关柜温度监测中,监测仪器与监测对象之间必须采取电压隔离措施,该做法必然给测试信号的有效传递带来较大困难。因此传统的测温方法(热电阻测温、热电耦测温)尚未应用到开关柜中。目前,国内外在开关柜测温方面主要采用红外辐射测温法、无线传感器测温法和光纤测温法。

  • 简介

荧光光纤测温系统的主要由光电信号检测处理和人机交互管理系统两部分组成。光电信号检测处理部分主要完成荧光激发、荧光检测、光信号检测和处理、数据上传功能;人机交互管理系统部分主要完成数据接收、显示和储存功能。

  • 测温原理

脉冲激光通过光纤传输到传感器探头,由于温度的不同,传感器探头产生的荧光信号不同,通过光纤将荧光信号传输到接收系统,经过处理、运算,获得温度值。该测温方法的优点是被测目标的温度是材料发出荧光寿命的单值函数,与系统的其他变量无关。即光源强度的变化、传输损耗、光耦合效率等都不影响测量的准确性,因此相对于其他测温方法具有互换性高、稳定性好、无需标定、寿命长等优点。

  • 工作逻辑

当开关柜触头发生温度异常时,敷在开关柜触头上的荧光测温探头会立即感受到温度异常,当温度上升到报警阔值,立即定位报警,报警数据上传至集中监控中心,也可通过联动短信报警模块或声光报警模块加以提醒。

  • 主要功能

(1)实时采集开关柜触头的温度信息。

(2)采用各种诊断方法对设备健康状态进行分析,包括所有的设备参数越限告警分析等判断方法。

(3)提供声光报警、干接点输出、人机界面显示报警信息等。

(4)提供上位机软件系统,实时显示当前开关柜各个触头温度信息。

4、分布式光纤侧漏系统

供热管道泄漏在线监测过程由分布式光纤测漏系统组成;使用供热管道中冗余通讯光缆中的一根接入光纤测漏系统,实时监控供热管道的温度分布。光纤测漏系统通过以太网接入数据服务器,进行泄漏分析处理和预警报警实时记录存储供热管道温度信息,方便历史数据调阅分析。