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    分布式光纖測溫技術簡介及其應用
    來源:正瑞電子        瀏覽:1738         發布日期:2023-04-04

    光纖(Optic Fiber)全稱為光導纖維,是一種常用的圓柱形介質波導材料。采用特殊設計的快速導熱型光纜,纖芯采用進口GI 62.5/ 125多模光纖,光纖保護層選用強度高聚合物及不銹鋼螺旋管鎧裝護套,外護套為低煙無鹵阻燃材料,抗拉強度、耐彎、耐壓性能好,防水、抗腐蝕性,穩定可靠,工作壽命長。經過特殊設計的光纜結構,既能快速傳遞外界熱量,又可有效保護光纜內部的光纖,還能防止嚙齒動物的嚙咬,尤其適合工業消防監測應用及工程施工需求。

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    分布式光纖測溫的特點:

    (1)可以實現單點、多點和連續區域的測溫;

    (2)可以同時作為測溫和傳輸的介質;

    (3)擁有抗電磁干擾能力、抗腐蝕、絕緣性能好,安裝方式靈活;

    (4)可以與消防、報警系統等聯動;

    (5)可以遠程傳輸數據,遠程查看和操控;

    (6)可以進行數據分析,故障點排查。

     

    分布式光纖測溫技術:

    單波長發射光入射到光纖后,從光纖返回的散射光包括3種頻率分類,瑞利散射、拉曼散射和布里淵散射。瑞利散射對溫度不敏感,而拉曼散射和布里淵散射具有溫度調制特性,可以作為分布式光纖測溫的技術方案。


     

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    分布式光纖測溫技術的基本原理包括對反射光的時域或者頻域分析。光時域分析反射(Optical Time-Domain Reflectometer,OTDR)的主要原理是將一束高功率的激光入射到光纖中,散射回來的光強隨時間變化,得到相關物理量沿光纖傳播方向的分布。光頻域分析反射(Optical Frequency-Domain Reflectometer,OFDR)的原理是在光纖終端解析光的頻域信息,區分出攜帶信息的信號光,對其進行分析得到溫度的特征。

     

    一、分布式光纖測溫技術的應用

    示例1 分布式光纖測溫技術在電力系統中的應用


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    電力開關柜分布式光纖測溫結構示意圖

     

     

     分布式光纖測溫報警系統主要由DCT-8000光纖測溫主機、感溫探測光纜、火災報警控制主機等構成,分別如下:

    分布式光纖測溫系統能實現的功能:

    (1)火災自動報警:對光纖傳感器檢測的區域溫度數據進行實時采集,存儲和顯示,并能對歷史數據進行動態分析和追蹤,一旦發現溫度異常波動,可以自動報警。

    (2)可視化視圖,易于定位;

    (3)遠程網絡在線狀態查詢:溫度和報警數據存在硬盤中,可以設置采樣間隔,可以通過網絡遠程查看數據。

    (4)可以根據用戶要求設定不同的報警條件:如溫度超過某一臨界值,溫升速率超過某個值,溫度超過平均溫度達到某個值后進行報警;

    (5)  溫度統計:可以溫度數據進行統計分析

    (6)系統聯動:溫度異常時可以報警,電話或者短信提醒;

    (7)線路自檢及故障定位:能夠對溫度異常的位置進行準確定位

    (8)  溫度分布曲線

     

    山東正瑞研發的DCT-8000分布式光纖測溫系統同時實現溫度測量和空間定位功能,其中溫度測量利用光纖自發拉曼(Raman)散射效應,空間定位利用光時域反射(OTDR)技術。可實現大范圍空間溫度分布式實時測量,具有測量距離長、覆蓋探測區域、實時監測、可精確定位等優點,在交通隧道、地鐵、電力、石化、水利等等領域均有應用。

     

     


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