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分布式光纖測溫

發布時間:2019-04-11 09:17   查看次數:

 


產品介紹:

分布式光纖測溫係統(DTS)的標準配備主要由兩部分構成:主機和感溫光纜。主機由工業計算機、光器件、激光源等部分組成,它們被集成在機箱內,主要用於整個係統的參數配置、信號采集、信號分析和分析結果輸出等功能;傳感器所采用的是光纖光纜作為分布式傳感器,通過分析光纖內不同位置上的光散射信號得知相應的溫度和位置信息。

(分布式光纖測溫) 

係統簡化結構圖

DTS係統使用光纖作為傳感器,由於光纖固有的優良特性,係統有很多先天的優點:

1)   在分布式光纖探測係統中,光纖既是傳感器又是通訊通道,不再需要其它的電子測量裝置;

2)   溫度的實時監控,做到早期預警,減少誤報;

3)   能夠提供整條探測光纜上任意一個測量點的信息,安裝快捷且成本低廉,幾乎無需維護;

4)   光纖具有耐高溫(能夠承受超過350℃的高溫)、抗腐蝕、抗雷擊和長壽命的特質,適用於各種複雜有害或惡劣環境;

5)   光纖具有抗射頻和抗電磁幹擾的特質,適用於高壓設備;

6)   光纖具有無靜電、無輻射的特質,不會產生電火花,適用於易燃環境;

7)   光纖本身輕細纖柔,光纖傳感器的體積小,重量輕,不僅便於布設安裝,而且對埋設部位的材料性能和力學參數影響甚小,能實現無損埋設等。

 

一、DTS 原理簡介

DTS分布式光纖溫度監測係統采用先進的OTDR 技術和Raman 散射光對溫度敏感的特性,探測出沿著光纖不同位置的溫度變化,實現真正分布式的測量。其基本原理是:激光器發出脈衝光通過波分複用器進入探測光纖,光纖內分子及不均勻的雜質對入射的激光脈衝有散射作用,入射光脈衝沿著光纖向前傳輸,散射光向四周傳輸。隻有沿光纖後向傳輸的散射光會傳輸到波分複用器,再到達探測器。原理圖如下所示:

DTS 分布式光纖溫度監測係統原理圖

後向散射光中有瑞利散射、布裏淵散射和拉曼散射等,拉曼散射光包含有兩種成份:斯托克斯光和反斯托克斯光。通過波分複用器和帶通濾光片可以分離出後向散射光中斯托克斯光和反斯托克斯光,分別采集兩路光信號的強度,用反斯托克斯光強與斯托克斯光強相比,就可以得到隻有溫度高低有關的信號。隻要通過探測器測得光在光纖中的傳播時間,便可求得某一點的溫度值。

 

二、光纜的安裝(以電力係統的電纜在線監測為例)

 

電纜采用集成了光纖的電纜,在工程完畢後,直接就可實施電纜溫度測量,無須再敷設光纜。

光纜敷設示意圖

 

針對沒有集成光纖的電纜的溫度檢測,草莓视频深夜放毒可以采用帶不鏽鋼套管光纜或無金屬結構光纜;光纜護套可以是PVC、低煙無鹵或交聯聚乙烯等。施工時隻需將光纜沿電纜敷設在一起,然後通過固定件將其固定,固定件間隔根據需求不等。此種光纜采購方便,敷設簡單、快速, 溫度感應迅速。

三、產品特點

1)   穩定性好,不受電磁幹擾,誤報率極低;具有光纖斷纜、超溫報警、升溫過快等報警功能;

2)   內部采用閉環控製,避免環境溫度變化及器件性能漂移引起的精度下降;

3)   響應速度快,結合定溫和差溫報警,準確及時判斷溫度變化的起因,並顯示事故點溫度及位置;

4)   一根光纜完成探測和信號傳輸,所有設置均在終端完成,采用普通多模感溫光柵,係統簡單可靠,易於維護;

5)   感溫光纜采用不同外護套,不受環境因素影響,適用於多種場合;

6)   軟件係統采用 C/S 架構,易於和火災報警係統連接,方便實現控製;

7)   可實現手機短信報警功能,並能提示溫度報警分級;

8)   可提供軟硬件接口,方便與其他係統集成;

 

四、應用範圍

1)   高壓電纜溫度監測;

2)   大型變壓器的溫度監測;

3)   天然氣、石油管道的泄漏監測;

4)   建築物防火監測;

5)   大型工程工廠重點設備的溫度監測;

6)   各種隧道(高速公路、地鐵、鐵路)防火監測

7)   大壩的泄漏和溫度監測;

8)   油田和天然氣豎井的溫度檢測與監測;

9)   電廠鍋爐、鋼鐵廠高爐爐壁的溫度均勻性檢測與監測;

10)  配電設施的多點溫度檢測與監測;

11)  大型混凝土構件的凝固溫度均勻性檢測與監測;

12)  路麵結冰狀態的監測;

 

五、係統軟件

1) 軟件預設3種報警設定:

A.  超過預設溫度閾值報警;

B.  預設時間內溫升過快報警;

C.  斷纜報警

2) 軟件可以設定感溫光纜與實際布設之間的米標關係,即經過標定後,軟件直接顯示的是被測環境(比如:管道、電纜等)的實際物理定位長度;

3) 軟件定製化,可以根據項目的實際走向,繪製模擬電子地圖,讓用戶直觀觀察項目的實際溫度情況;

4) 曆史數據查詢及比對。

 

 

係統軟件界麵示意圖(客戶定製)

 

六、性能指標

 

型號

DTS-FV-01

項目名稱

性能指標

測溫範圍

20℃~+85℃(根據感溫光纖的測溫範圍而定)

測溫長度

8km(更長距離檢測可定製)

測量時間

10S(單通道)

定位精度

1M

測溫精度

±1

測溫分辨率

0.1

空間分辨率

1M

光學接口

FC/APC

光纖通道數

4(更多通道可定製)

通訊接口

TCP/IP

電源

交流220V/50Hz

測溫光纖規格

單芯多模光纖62.5/125

測溫光纖損耗

<3dB/km

工作環境

溫度:0~+40℃;濕度:095%無凝結

工控PC

內置工控PC(顯示器需另購)

外形尺寸(長×寬×高)

4U機箱

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