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分布式光纤测温技术简介及其应用
来源:正瑞电子        浏览:960         发布日期:2023-04-04

光纤(Optic Fiber)全称为光导纤维,是一种常用的圆柱形介质波导材料。采用特殊设计的快速导热型光缆,纤芯采用进口GI 62.5/ 125多模光纤,光纤保护层选用强度高聚合物及不锈钢螺旋管铠装护套,外护套为低烟无卤阻燃材料,抗拉强度、耐弯、耐压性能好,防水、抗腐蚀性,稳定可靠,工作寿命长。经过特殊设计的光缆结构,既能快速传递外界热量,又可有效保护光缆内部的光纤,还能防止啮齿动物的啮咬,尤其适合工业消防监测应用及工程施工需求。

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分布式光纤测温的特点:

(1)可以实现单点、多点和连续区域的测温;

(2)可以同时作为测温和传输的介质;

(3)拥有抗电磁干扰能力、抗腐蚀、绝缘性能好,安装方式灵活;

(4)可以与消防、报警系统等联动;

(5)可以远程传输数据,远程查看和操控;

(6)可以进行数据分析,故障点排查。

 

分布式光纤测温技术:

单波长发射光入射到光纤后,从光纤返回的散射光包括3种频率分类,瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射。瑞利散射对温度不敏感,而拉曼散射和布里渊散射具有温度调制特性,可以作为分布式光纤测温的技术方案。


 

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分布式光纤测温技术的基本原理包括对反射光的时域或者频域分析。光时域分析反射(Optical Time-Domain Reflectometer,OTDR)的主要原理是将一束高功率的激光入射到光纤中,散射回来的光强随时间变化,得到相关物理量沿光纤传播方向的分布。光频域分析反射(Optical Frequency-Domain Reflectometer,OFDR)的原理是在光纤终端解析光的频域信息,区分出携带信息的信号光,对其进行分析得到温度的特征。

 

一、分布式光纤测温技术的应用

示例1 分布式光纤测温技术在电力系统中的应用


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电力开关柜分布式光纤测温结构示意图

 

 

 分布式光纤测温报警系统主要由DCT-8000光纤测温主机、感温探测光缆、火灾报警控制主机等构成,分别如下:

分布式光纤测温系统能实现的功能:

(1)火灾自动报警:对光纤传感器检测的区域温度数据进行实时采集,存储和显示,并能对历史数据进行动态分析和追踪,一旦发现温度异常波动,可以自动报警。

(2)可视化视图,易于定位;

(3)远程网络在线状态查询:温度和报警数据存在硬盘中,可以设置采样间隔,可以通过网络远程查看数据。

(4)可以根据用户要求设定不同的报警条件:如温度超过某一临界值,温升速率超过某个值,温度超过平均温度达到某个值后进行报警;

(5)  温度统计:可以温度数据进行统计分析

(6)系统联动:温度异常时可以报警,电话或者短信提醒;

(7)线路自检及故障定位:能够对温度异常的位置进行准确定位

(8)  温度分布曲线

 

山东正瑞研发的DCT-8000分布式光纤测温系统同时实现温度测量和空间定位功能,其中温度测量利用光纤自发拉曼(Raman)散射效应,空间定位利用光时域反射(OTDR)技术。可实现大范围空间温度分布式实时测量,具有测量距离长、覆盖探测区域、实时监测、可精确定位等优点,在交通隧道、地铁、电力、石化、水利等等领域均有应用。

 

 


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