分布式光纤温度监测系统

系统简介

   JC-OM300分布式光纤温度监测系统是一款连续分布式光纤温度传感系统（Distributed Temperature Sensing System，DTS），它采用先进的OTDR技术和Raman散射光对温度敏感的特性，探测出沿着光纤不同位置的温度变化，实现真正分布式的测量。线型光纤差定温火灾探测器除了及时预警火灾隐患外，还能精确定位火灾发生位置。作为一种成熟的分布式测温手段，线型光纤差定温火灾探测器具有测量距离远、测量精度高、响应速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点，可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测、大坝渗漏监测等领域。

测温原理

    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(ji)技术优(you)势

    1、快速性

    系(xi)统测温、定位速度非常高(gao)。为了提(ti)高(gao)测量(liang)时间(jian)，采用了高(gao)速微(wei)弱信号处理技术优(you)势，单次(ci)测量(liang)时间(jian)最(zui)短为3s，响应速度快。

    2、分布(bu)特性(xing)

    可提供(gong)连续动态监测长达十几公里范围内每隔0.5米各点的温(wen)度变化信号，可任意设置各级温(wen)度报警值。

    3、先进(jin)性

    、、、。关键器件优(you)选国外(wai)进口高性能(neng)器件，核心算法(fa)经(jing)过(guo)严格(ge)测试。

    4、准确性(xing)

    该系统(tong)的典型温(wen)度(du)(du)分(fen)辨率(lv)达到0.5℃，温(wen)度(du)(du)精度(du)(du)1℃，空间分(fen)辨率(lv)最(zui)高达0.5m。

    5、灵活性

    系(xi)(xi)统(tong)为(wei)实时在线监测方式；监测范围(wei)内任何一(yi)点的(de)(de)报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)信号(hao)上传至火灾报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)控制器(qi)的(de)(de)时间(jian)不大于30秒；监测系(xi)(xi)统(tong)提供的(de)(de)是一(yi)个连(lian)续的(de)(de)动态监测信号(hao)，系(xi)(xi)统(tong)可设置多(duo)(duo)级(ji)温度点报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)即(ji)系(xi)(xi)统(tong)支持多(duo)(duo)级(ji)报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)，如30℃初报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)，40℃预报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)，50℃采取措施等，并(bing)(bing)且可以根(gen)据环境不同进(jin)行报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)点温度参(can)数(shu)设定(ding)；具有差定(ding)温多(duo)(duo)种报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)方式，并(bing)(bing)且报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)参(can)数(shu)可按客(ke)户需(xu)求(qiu)进(jin)行分区(qu)设置，报(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)方式灵活。

    6、兼容(rong)性

    系(xi)统(tong)主(zhu)机为(wei)开放通信(xin)(xin)协议，提供与(yu)工作站联(lian)接的通信(xin)(xin)接口，在中央控制室防灾报(bao)警工作站以汉化的图文方(fang)式显示温度曲(qu)线、报(bao)警位置(zhi)、报(bao)警温度等(deng)全部(bu)信(xin)(xin)息；系(xi)统(tong)可以通过RS232、RS485、内置(zhi)继电(dian)器、RJ45或其(qi)它工业协议等(deng)输出形式与(yu)PC、消防报(bao)警系(xi)统(tong)等(deng)其(qi)它控制设备进行(xing)联(lian)动，进行(xing)声光报(bao)警，信(xin)(xin)号输出准确、完整。

    7、安全性

    光缆分(fen)布式温度监测(ce)系统具备安全记录(lu)功能，可(ke)储存一年以(yi)内(nei)的历史数据，并可(ke)进行(xing)有效审(shen)核。

单端操作(zuo)，远(yuan)程诊断，可通(tong)过(guo)局域网由专(zhuan)门工程师提供限度的系(xi)统(tong)远(yuan)程诊断；如果光(guang)纤(xian)受损，DTS系(xi)统(tong)可以即时定位受损点，并通(tong)过(guo)光(guang)纤(xian)熔接机(ji)对其进行(xing)熔接，无需停止测量，这对于有效的实施在线(xian)监测是非常(chang)重要的；探测光(guang)缆本(ben)征安全(quan)，采用光(guang)信(xin)号(hao),不会与动力电缆之间(jian)产(chan)生相互电磁干扰。

技术(shu)参数

系统组成(cheng)

系统由测温主机、用户软件、测温光缆、机柜（可定制）组成，如下(xia)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标准机架式，测温主(zhu)机的前面板包括4个(ge)(ge)LED指示灯(deng)、1个(ge)(ge)开(kai)关、1个(ge)(ge)摁钮开(kai)关以及蜂鸣器孔(kong)和风扇散(san)热(re)

    2、用(yong)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。

    ●温度(du)曲(qu)线显示(shi)

系统可以实时(shi)显示(shi)整个(ge)光(guang)缆(lan)的温度(du)(du)分布曲线(xian)(xian)，当某(mou)处温度(du)(du)异常的时(shi)候通过曲线(xian)(xian)可以显示(shi)该处温度(du)(du)升高或降低。

    ●历史温度统计

提供(gong)历史(shi)温(wen)度(du)数据统计分析功能，提供(gong)温(wen)度(du)变(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)趋势(shi)，包括：（1）某(mou)时刻电缆(lan)不同(tong)位置的(de)温(wen)度(du)分布曲(qu)线；（2）某(mou)天(tian)电缆(lan)某(mou)点的(de)温(wen)度(du)变(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)线；（3）某(mou)时段电缆(lan)某(mou)点的(de)温(wen)度(du)变(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)线；（4）某(mou)天(tian)最高温(wen)度(du)变(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)线。

    ●火灾报警

提供定(ding)温(wen)(wen)、温(wen)(wen)升(sheng)(sheng)、区(qu)域温(wen)(wen)差等(deng)多种灵活的(de)火灾报(bao)警(jing)方(fang)式(shi)，报(bao)警(jing)参数可(ke)以分级、分区(qu)域设(she)置。当测量温(wen)(wen)度(du)超过阈值(zhi)(zhi)温(wen)(wen)度(du)时，系统(tong)会自动发出声音、LED指(zhi)示灯、文字、图像等(deng)报(bao)警(jing)信号。如可(ke)设(she)定(ding)多级定(ding)温(wen)(wen)报(bao)警(jing)（如30℃初报(bao)警(jing)，40℃预报(bao)警(jing)，50℃采取措(cuo)施等(deng)）及温(wen)(wen)升(sheng)(sheng)速率(lv)设(she)定(ding)，并(bing)且可(ke)根据环境不(bu)同进行温(wen)(wen)度(du)修正。温(wen)(wen)升(sheng)(sheng)速率(lv)的(de)设(she)定(ding)值(zhi)(zhi)可(ke)由现场监测情况(kuang)确定(ding)。

    3、测温光(guang)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(gen)据实际选配/定(ding)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。