分布式光纤测温系统应用

一、系(xi)统工作原理

    光(guang)(guang)(guang)纤测温(wen)的(de)原理(li)是(shi)依(yi)据反向拉(la)(la)曼（Raman） 散射(she)(she)效应。激光(guang)(guang)(guang)脉(mai)冲与(yu)光(guang)(guang)(guang)纤分子(zi)(zi)相(xiang)互作用, 发(fa)(fa)生(sheng)散射(she)(she)，散射(she)(she)有多种，如(ru)：瑞利(li)（Rayleigh）散射(she)(she)、布里渊（Brillouin）散射(she)(she)和拉(la)(la)曼（Raman）散射(she)(she)等。其(qi)中拉(la)(la)曼散射(she)(she)是(shi)由于光(guang)(guang)(guang)纤分子(zi)(zi)的(de)热振动，它会产生(sheng)一(yi)个比(bi)光(guang)(guang)(guang)源波长(zhang)长(zhang)的(de)光(guang)(guang)(guang)，称斯(si)(si)托(tuo)克斯(si)(si)（Stokes）光(guang)(guang)(guang)，和一(yi)个比(bi)光(guang)(guang)(guang)源波长(zhang)短的(de)光(guang)(guang)(guang)，称为反斯(si)(si)托(tuo)克斯(si)(si)（Anti-Stokes）光(guang)(guang)(guang)。光(guang)(guang)(guang)纤受(shou)外部温(wen)度的(de)调制使光(guang)(guang)(guang)纤中的(de)反斯(si)(si)托(tuo)克斯(si)(si)（Anti-Stokes）光(guang)(guang)(guang)强发(fa)(fa)生(sheng)变化，Anti-Stokes与(yu)Stokes的(de)比(bi)值提(ti)供了(le)温(wen)度的(de)指示，利(li)用这一(yi)原理(li)可以实(shi)现对沿(yan)光(guang)(guang)(guang)纤温(wen)度场的(de)分布式测量。 

采用高品(pin)质的(de)脉冲光(guang)源、光(guang)接(jie)收设备和(he)(he)高速的(de)信号采集处理技术，就可以得到沿光(guang)纤(xian)所有(you)点的(de)准确温(wen)度值(zhi)。是目(mu)前(qian)性(xing)能好能够实现对距(ju)离zui长(zhang)30km；空间(jian)分(fen)辨率(lv)1m的(de)温(wen)度进(jin)行测(ce)量，也就是相当于30,000个测(ce)量点。JC-OM300产品(pin)包(bao)括2km、4km、6km、8km、10km、12km、15km和(he)(he)30km八种(zhong)系统型(xing)号，根据实际(ji)工程的(de)大小，用户可以选择(ze)相应(ying)的(de)产品(pin)型(xing)号。同时(shi)JC-OM300的(de)测(ce)量时(shi)间(jian)远远优(you)于其他产品(pin)，对于实时(shi)的(de)火灾预警具有(you)非常重要的(de)意(yi)义。

分布式光纤测温系统应用

二、技(ji)术优(you)势

    与传(chuan)统传(chuan)感器相比较，具(ju)有许多天然的优势，主要包(bao)括： 

    1） 连续分(fen)布式测(ce)量 

    分布(bu)式光(guang)纤(xian)传感(gan)器是(shi)真正(zheng)的分布(bu)式测量，可以连续(xu)的得到沿着探测光(guang)纤(xian)几十公里的测量信息，误(wu)报和漏(lou)报率大(da)大(da)降低(di)，同(tong)时(shi)实现实时(shi)监测。

    2） 抗电磁干扰，实现(xian)现(xian)场无(wu)电检测。 

    光纤本(ben)身是(shi)由石英材料组成的(de)(de)，*的(de)(de)电(dian)绝缘(yuan)；同(tong)时光纤传(chuan)感器的(de)(de)信号是(shi)以光信号为(wei)载体的(de)(de)，本(ben)征安全，不受任何外(wai)界电(dian)磁环境的(de)(de)干(gan)扰。罐区可以不带(dai)电(dian)进(jin)场(chang)，因而(er)消除了在含(han)可燃混合气体的(de)(de)区域(yu)可能(neng)造成的(de)(de)产生电(dian)火花的(de)(de)危险性(xing)，可实现现场(chang)无电(dian)检测，本(ben)质安全。

    3） 本(ben)征防雷(lei)。 

    雷电(dian)经常破坏大(da)量的(de)电(dian)测传(chuan)感(gan)器。光纤(xian)传(chuan)感(gan)器由于(yu)*的(de)电(dian)绝缘，可(ke)以(yi)抵抗(kang)高(gao)电(dian)压和(he)高(gao)电(dian)流的(de)冲(chong)击。

    4） 测量距(ju)离(li)远(yuan)(yuan)，适于(yu)远(yuan)(yuan)程监控(kong)。 

    光纤的(de)两个突出优点就是传输数据量大和(he)损耗小，在无(wu)需中(zhong)继的(de)情(qing)况下，可以实现几(ji)十公里(li)的(de)远(yuan)程监测。

    5） 灵敏度高，测量精度高。 

    理(li)论上大多数光纤传感(gan)器的(de)灵敏度和测量精度都优于一(yi)(yi)般(ban)的(de)传感(gan)器，实际已成熟(shu)的(de)产品也证明(ming)了这一(yi)(yi)点。

    6） 寿命长，成本低，系统简(jian)单。 

    光(guang)纤(xian)的材料(liao)一般皆为(wei)石英玻璃，其具有*、耐(nai)火、耐(nai)水及寿命(ming)长的特性，通常(chang)可以服役(yi)30 年。综合考虑(lv)传(chuan)感器的自身成本以及以后的维护费用(yong)，使用(yong)光(guang)纤(xian)传(chuan)感器可以大(da)大(da)降低整个(ge)工(gong)程的zui终经营成本，该(gai)监测系(xi)统属于目前石油(you)化工(gong)领域较(jiao)理想的技术装备。

三(san)、应用领域

    ◆ 地(di)下或(huo)架空(kong)高压电缆(lan)的在线温度(du)检测及(ji)过热报警。

    ◆ 大中型变压器的温度分(fen)布测量及过(guo)热(re)报警。

    ◆ 变电(dian)站的(de)环境(jing)温(wen)度检测及火(huo)灾报警(jing)。

    ◆ 发电(dian)机组的温度分布(bu)测量、故障诊断及过(guo)热报(bao)警。

    ◆ 煤矿(kuang)、隧道的火灾预(yu)防与温(wen)度报警。

    ◆ 油库(ku)(ku)、粮库(ku)(ku)、危险品库(ku)(ku)、冷库(ku)(ku)及其他仓(cang)库(ku)(ku)的(de)温度监测和报警。

    ◆ 大中型变压器的温度分布测量及(ji)过(guo)热报警(jing)。

    ◆ 大型货轮、油轮的温度报警系(xi)统。

    ◆ 发电厂各种(zhong)管网(wang)的温度检测及超温报警。

    ◆ 各种大(da)中型输油管道的温度(du)检测及超温报警(jing)。

    ◆ 化工原料、摄(she)影(ying)材料、食品等生(sheng)产过程的温度动态检(jian)测。

    ◆ 智能大厦、一般民用建筑物内的温度检测及火灾报警。 

产品(pin)性能和(he)技(ji)术参数

由测温主机和探测光纤(xian)两部分组(zu)成： 

   1.测温主机 

    特点： 

?整条光纤既传输信(xin)号又(you)感应(ying)被测量 

?测试(shi)距离远：可达到(dao)30km 

?定位精(jing)度高： 1m 

?温度(du)分(fen)辨率(lv)可达0.1 ℃，测量精度(du)为±1 ℃ 

?内置PC 

?友好的用户界面 

?丰富的(de)通信(xin)/输出接口（VGA、RJ-45、RS232/485、USB） 

?特殊设(she)计的(de)传(chuan)感(gan)光纤(xian) 

?多种温(wen)度报式 

    技术参数： 

 ;      ?监(jian)测长度：zui长30km； 

     ;  ?通道(dao)数 ：zui多可(ke)扩展(zhan)为16路通道(dao)； 

       ?定位精度：1m； 

       ?测(ce)温(wen)精度(du) ：±1ºC； 

       ?温度分辨(bian)率：0.1ºC； 

       ?测量时间 ：zui短(duan)3s； 

       ?适(shi)用温度范围：-10ºC～100ºC（可扩展到(dao)－50 ºC～150 ºC）； 

   2.探测光纤 

   探测光缆采(cai)(cai)用单(dan)芯多(duo)模62.5/125μm光缆，光缆内部采(cai)(cai)用双(shuang)层铠装(zhuang)保护(hu)，外(wai)护(hu)套为高(gao)性能(neng)(neng)的(de)高(gao)密(mi)度低烟无(wu)卤聚乙(yi)烯材料，此探测光缆具有优良的(de)热传(chuan)导(dao)特性、机械性能(neng)(neng)、防水(shui)性能(neng)(neng)及抗腐蚀特性。

      特(te)点： 

 ; ?双层铠(kai)装管(guan)保护(hu)，高(gao)抗拉(la)、抗压，柔韧坚固，布线非常简单； 

  ?光缆外(wai)径(jing)小，结构简单，热(re)渗(shen)透快，测(ce)温响应时间短； ;

  ?外护套(tao)采(cai)用红色阻(zu)燃(ran)PVC，OFCR防火等(deng)级，IP67防护等(deng)级附合消防安全标(biao)准要求(qiu)。

  ?采用(yong)美国康宁光(guang)纤，OVD制(zhi)程工艺确保(bao)光(guang)纤质量(liang)，保(bao)证光(guang)纤探测精(jing)度

  ?整条光纤既传(chuan)输信号又感应被测(ce)量