分布式光纤测温在线监测系统

系统(tong)简介(jie)

   JC-OM300分布式光纤测温在线监测系统是一款连续分布式(shi)光(guang)纤(xian)温(wen)度(du)(du)传感系统(tong)（Distributed Temperature Sensing System，DTS），它采用(yong)先进的(de)(de)OTDR技术和Raman散(san)射光(guang)对(dui)温(wen)度(du)(du)敏(min)感的(de)(de)特性，探(tan)测(ce)(ce)出沿着光(guang)纤(xian)不同位(wei)置的(de)(de)温(wen)度(du)(du)变化(hua)，实现真正分布式(shi)的(de)(de)测(ce)(ce)量(liang)。线型(xing)光(guang)纤(xian)差(cha)定(ding)(ding)温(wen)火(huo)灾(zai)探(tan)测(ce)(ce)器除了及时预警火(huo)灾(zai)隐患外，还能精确定(ding)(ding)位(wei)火(huo)灾(zai)发生位(wei)置。作(zuo)为(wei)一种(zhong)成熟(shu)的(de)(de)分布式(shi)测(ce)(ce)温(wen)手(shou)段，线型(xing)光(guang)纤(xian)差(cha)定(ding)(ding)温(wen)火(huo)灾(zai)探(tan)测(ce)(ce)器具(ju)有测(ce)(ce)量(liang)距离远、测(ce)(ce)量(liang)精度(du)(du)高(gao)、响应(ying)速度(du)(du)快、抗电(dian)磁干扰、适于(yu)易燃(ran)易爆等危险(xian)场所等优(you)点，可广泛(fan)应(ying)用(yong)于(yu)高(gao)压电(dian)缆(lan)在线监测(ce)(ce)、电(dian)力载(zai)流量(liang)分析、交通隧(sui)道火(huo)情监测(ce)(ce)、油(you)气储罐火(huo)情监测(ce)(ce)、输(shu)煤皮带火(huo)情监测(ce)(ce)、大坝渗漏监测(ce)(ce)等领域。

测温原理(li)

   DTS的温度测量基于自发拉曼Raman散射效应。大功率窄脉宽激光脉冲LD入射到传感光纤后，激光与光纤分子相互作用，产生极其微弱的背向散射光，散射光有三个波长，分别是Rayleigh（瑞利）、anti-stokes（反斯托克斯）和stokes（斯托克斯）光；其中anti-stokes温度敏感，为信号光；stokes温度不敏感，为参考光。从传感光纤背向散射的信号光经再次经过分光模块WF，隔离Rayleigh散射光，透过温度敏感的anti-stokes信号光和温度不敏感的stokes参考光，并且由同一探测器（APD）接收，根据两者的光强比值可计算出温度。而位置的确定是基于光时域反射OTDR技术，利用高速数据采集测量散射信号的回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置。

系统特点及技术优(you)势

   1、快速性

   系统测温、定(ding)位(wei)速度(du)非(fei)常高(gao)。为(wei)了提高(gao)测量时间(jian)，采用(yong)了高(gao)速微(wei)弱信号处理技(ji)术优势(shi)，单(dan)次测量时间(jian)最短为(wei)3s，响应(ying)速度(du)快。

   2、分(fen)布特性(xing)

   可提供连续动态监(jian)测长达十几公里范围内每隔(ge)0.5米(mi)各(ge)点的温(wen)度变化信号(hao)，可任(ren)意设置各(ge)级(ji)温(wen)度报(bao)警值(zhi)。

   3、先(xian)进(jin)性

   、、、。关键器(qi)件优(you)选国外进(jin)口高性能(neng)器(qi)件，核心算(suan)法经过严格测试(shi)。

   4、准确性

   该系统(tong)的典型温度(du)分辨率(lv)(lv)达(da)到0.5℃，温度(du)精度(du)1℃，空间分辨率(lv)(lv)最(zui)高达(da)0.5m。

   5、灵活(huo)性

   系统为实时在线(xian)监测方式(shi)；监测范(fan)围内任(ren)何一(yi)点(dian)的(de)(de)报(bao)(bao)警(jing)(jing)信(xin)(xin)号上(shang)传至火(huo)灾报(bao)(bao)警(jing)(jing)控制器的(de)(de)时间不大于30秒(miao)；监测系统提供的(de)(de)是一(yi)个连续的(de)(de)动(dong)态监测信(xin)(xin)号，系统可(ke)(ke)设置多(duo)级温(wen)度(du)点(dian)报(bao)(bao)警(jing)(jing)即(ji)系统支持(chi)多(duo)级报(bao)(bao)警(jing)(jing)，如(ru)30℃初报(bao)(bao)警(jing)(jing)，40℃预报(bao)(bao)警(jing)(jing)，50℃采取措施等，并且可(ke)(ke)以根据环境不同进行(xing)报(bao)(bao)警(jing)(jing)点(dian)温(wen)度(du)参数设定；具有(you)差定温(wen)多(duo)种报(bao)(bao)警(jing)(jing)方式(shi)，并且报(bao)(bao)警(jing)(jing)参数可(ke)(ke)按(an)客(ke)户需求(qiu)进行(xing)分(fen)区设置，报(bao)(bao)警(jing)(jing)方式(shi)灵活。

   6、兼容性

   系统(tong)主机为开放通信(xin)协(xie)议(yi)，提供与工作站(zhan)联接(jie)的通信(xin)接(jie)口，在中央控制室防灾报(bao)警(jing)工作站(zhan)以(yi)汉化的图文方式显示温(wen)度曲线、报(bao)警(jing)位置、报(bao)警(jing)温(wen)度等全部信(xin)息；系统(tong)可以(yi)通过RS232、RS485、内置继电器、RJ45或其(qi)它(ta)工业协(xie)议(yi)等输出形式与PC、消防报(bao)警(jing)系统(tong)等其(qi)它(ta)控制设备进行联动，进行声(sheng)光报(bao)警(jing)，信(xin)号输出准确、完整(zheng)。

   7、安全性

   光缆分(fen)布式温度监测系统具备(bei)安全记(ji)录功能，可储存一年以内的历史数据，并(bing)可进(jin)行有(you)效审核。

单端操作(zuo)，远程(cheng)诊断(duan)，可通过局(ju)域网由专门工(gong)程(cheng)师提(ti)供限(xian)度的系统(tong)远程(cheng)诊断(duan)；如果光纤受损，DTS系统(tong)可以(yi)即时定(ding)位受损点，并(bing)通过光纤熔接机对其进行熔接，无需停止测(ce)量，这(zhei)对于有效的实施在线监(jian)测(ce)是非(fei)常重要的；探测(ce)光缆本征安(an)全，采用光信号,不会与动力电缆之(zhi)间产生(sheng)相互电磁干扰。

技(ji)术参(can)数

系统组成

系统由测(ce)温主机、用户软件、测温光缆、机柜（可定制）组成，如下图所示。

   1、测温主机

   测温主机实现温度测量和火灾判断。测温主机采用模块化设计，可靠性高；同时凭借高速微弱信号处理技术优势，最高可实现0.5m空间分辨率，技术指标达到国内高水平。

   测温主(zhu)机为2U标准(zhun)机架式，测温主(zhu)机的前(qian)面板(ban)包括4个(ge)LED指示灯、1个(ge)开关(guan)、1个(ge)摁钮开关(guan)以(yi)及蜂鸣器(qi)孔和风扇散热(re)

   2、用户软件

   系统提供界面友好、操作简单的分布式光纤温度监测应用软件。该软件主要包括：温度监测、火灾报警、可视化显示等功能模块。

   ●温(wen)度曲线显(xian)示

系统可(ke)以实时显示(shi)整(zheng)个(ge)光缆的温(wen)(wen)度分布曲(qu)线(xian)，当(dang)某处温(wen)(wen)度异常的时候(hou)通过曲(qu)线(xian)可(ke)以显示(shi)该(gai)处温(wen)(wen)度升高(gao)或降低。

   ●历史(shi)温度统计

提(ti)供历史温(wen)度(du)(du)(du)数据(ju)统计(ji)分析(xi)功能(neng)，提(ti)供温(wen)度(du)(du)(du)变(bian)(bian)化趋势(shi)，包括：（1）某时(shi)刻(ke)电(dian)缆(lan)(lan)不同位置的温(wen)度(du)(du)(du)分布曲(qu)线(xian)；（2）某天电(dian)缆(lan)(lan)某点(dian)的温(wen)度(du)(du)(du)变(bian)(bian)化曲(qu)线(xian)；（3）某时(shi)段电(dian)缆(lan)(lan)某点(dian)的温(wen)度(du)(du)(du)变(bian)(bian)化曲(qu)线(xian)；（4）某天最高(gao)温(wen)度(du)(du)(du)变(bian)(bian)化曲(qu)线(xian)。

   ●火灾报警

提供定(ding)(ding)(ding)(ding)温(wen)(wen)、温(wen)(wen)升、区域温(wen)(wen)差(cha)等(deng)多种灵活的火灾报警(jing)方(fang)式，报警(jing)参数可以分(fen)级、分(fen)区域设置。当(dang)测量温(wen)(wen)度超过(guo)阈值(zhi)温(wen)(wen)度时，系统会自动(dong)发出声音(yin)、LED指示灯、文字、图像等(deng)报警(jing)信号。如可设定(ding)(ding)(ding)(ding)多级定(ding)(ding)(ding)(ding)温(wen)(wen)报警(jing)（如30℃初报警(jing)，40℃预(yu)报警(jing)，50℃采取(qu)措(cuo)施等(deng)）及温(wen)(wen)升速(su)率(lv)设定(ding)(ding)(ding)(ding)，并且可根(gen)据环境不同进行温(wen)(wen)度修正。温(wen)(wen)升速(su)率(lv)的设定(ding)(ding)(ding)(ding)值(zhi)可由现场监测情况(kuang)确定(ding)(ding)(ding)(ding)。

   3、测温光缆

   光纤由石英玻璃拉制而成，通过各种封装形成各种特性的光缆。光缆既是信号传输介质，又是温度感测元件。考虑到现场的恶劣环境，感温探测光缆应具备良好的抗啮咬、抗震特性。所以感温探测光缆应具备坚固的护套，提供良好的防护特性，但同时感温探测光缆也应该提供良好的温度传导性能，以保证快速的火灾探测。

   4、机柜（根据实际选配/定制）

   机柜部分不是必要部分，根据项目实际情况，可以选择配置或者不配置。因本设备是独立设备，可以不依赖于工控机电脑，机柜等外围设备。在设备调试完成以后，只需要供电，通过网线将数据接入到服务器即可。如果配置为本地现场设备，则需要配置机柜，工控机，机柜为19英寸标准机柜，除测温主机外，还包括工业计算机、机架式液晶显示器、键盘鼠标、消防电源、蓄电池等外围设备。