檢測認證人脈交流通訊錄
電纜光纖測溫系統
這真不是您需要的服務？
- 分布式光纖溫度傳感系統（DTS）依據光纖的光時域反射（OTDR）和光纖背向Raman散射的溫度效應,，探測出沿著光纖不同位置的溫度的變化，實現真正分布式的測量。在系統中光纖既是傳輸媒體又是傳感媒體，光纖所處空間各點的溫度場調制了光纖中的背向Raman散射光的強度（反tokes背向Raman散射光的強度），經波分復用器和光電檢測器采集了空間溫度信息，再經信號處理，系統解調后將溫度信息實時從噪聲中提取出來。利用光纖中光波的傳播速度和背向光回波的時間間隔，對所測溫度點進行定位。與傳統傳感器相比該產品具有以下幾點優(yōu)勢：（1）測量距離遠，適于遠程監(jiān)控。（2）本征防雷。（3）抗電磁干擾，在高電磁環(huán)境中可以正常的工作（4）連續(xù)分布式測量（6）靈敏度高，測量精度高（7）壽命長，成本低，系統簡單。 該產品已成功應用于火災監(jiān)測報警、隧道、電纜溫度監(jiān)控、大壩滲漏及溫度監(jiān)牢、供熱管道及油氣管滲漏監(jiān)測等各個領域。 技術指標： 最大測量距離：30公里 通道數 : 1，2，4，6，8，16可選(光開關) 連接方式 : 單端或雙端 取樣間隔:1米 定位精度 :1 米 測量時間 :<20 秒 溫度分辨率 :0.1℃ 報警分區(qū) :200 個/每路 繼電器輸出：64路(可擴展) 通訊接口：2 個 RS232 接口支持MODBUS，1個以太網接口 工作原理： DTS分布式光纖溫度監(jiān)測系統同時利用光纖感測信號和傳輸信號，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的變化，實現真正分布式的測量。羽邦的DTS代表著目前國際上的最高水平，無論在溫度分辨率、空間分辨率、測量距離，還是測量時間上都高于其他公司的產品，用戶可以針對自己的用途，選擇相應的型號。其中ZD系列是一個專門設計用于公路隧道，電纜隧道，電纜夾層的探測。 圖 1 分布式光纖溫度傳感器系統是近年來發(fā)展起來，用于實時測量空間溫度場的系統。系統中光纖即是傳輸媒體又是傳感媒體，利用光纖背向拉曼散射的溫度效應，光纖所處的空間溫度場調制了光纖是背向拉曼散射的強度（反斯托克斯背向拉曼散射光的強度），經波分復用器和光電檢測器采集帶有溫度信息的背向拉曼散射光信號，經信號處理可以解調出實時的溫度信息。在時域中，利用光時域反射技術（Optical Time Domain Reflection），根據光在光纖中的傳輸速率和背向拉曼散射光的回波時間，可以對溫度點進行定位。 DTS系統由激光光源、傳感光纜和檢測單元組成，系統示意圖見圖表 1。 其基本原理是：激光器發(fā)出脈沖光通過波分復用器進入探測光纖，光纖內分子及不均勻的雜質對入射的激光脈沖有散射作用，入射光脈沖沿著光纖向前傳輸，散射光向四周傳輸。只有沿光纖后向傳輸的散射光會傳輸到波分復分器，再到達探測器。 后向散射光中有瑞利散射、布里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。斯托克斯光的頻率比入射光頻率低，反斯托克斯光頻率比入射光頻率高，斯托克斯光只與光纖的損耗、應力、拉力、彎曲、擠壓等因素有關，受溫度影響很小，可以忽略不計；反斯托克斯光除受光纖的損耗、應力、拉力、彎曲、擠壓等因素影響外，還與溫度有很大關系，光纖的溫度越高，反斯托克斯光越強。通過波分復用器和帶通濾光片可以分離出后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，就可以得到只有溫度高低有關的信號。 經波分復用器分離出的兩路光信號，分別由雪崩光電二極管將光信號轉換為電信號，再經放大器對電信號放大，送到數據采集卡進行累加平均，便得到精確的光強度量化值。 反斯托克斯光強與斯托克斯光強之比和溫度之間的定量關系可用下式表示： 式中：h：普朗克系數(J·S)；k：波爾茲曼常數(J/K)； ：斯托克斯光強度； ：反斯托克斯光強度； ：入射光的頻率(1/S)； ：拉曼光頻率增量(1/S)。斯托克斯光頻率為 ，反斯托克斯光頻率為 。 光在光纖中以一定的速度傳播，通過測量入射光和后向散射光之間的時間差 ，及光纖內的光傳播速度 ，可以計算不同散射點的位置距入射端的距離 ，從而可以得到光纖沿程幾乎連續(xù)的溫度分布， 可按下式計算： 式中： ：光纖中的光傳播速度(m/s)； ：后向散射延遲時間(s)。 只要通過探測器測得 、 及光在光纖在傳播時間 ，便可求得某一點的溫度值。 DTS系統監(jiān)測中文軟件主界面 DTS系統監(jiān)測軟件功能： 1.實時數據采集: 從被監(jiān)控區(qū)域逐點實時采集溫度值,形成實時數據庫； 2.實時數據顯示：實時顯示從當前區(qū)域采集所得到的溫度； 3.定溫報警：根據用戶要求設置報警和預警溫度，并可對被監(jiān)控區(qū)域分段設置不同分區(qū)，每個分區(qū)可以任意設置報警值，對不同的部位進行不同標準的監(jiān)控； 4.溫升速率報警：被監(jiān)控的區(qū)域達到按用戶要求設置的溫升速率預定值時，可以報警、指出報警區(qū)域所處的位置并做數據儲存和打印 5.歷史數據顯示：用戶可以通過歷史數據查詢得到區(qū)域某時某刻、某點的溫度、某時段的溫度、最高溫度； 6.特性曲線顯示：包括某時某刻溫度分布曲線、某時段某點的溫度變化曲線、某時段最高溫度變化曲線； 7.遠程監(jiān)控診斷和維修：通過因特網，可實現對現場設備的遠程監(jiān)控、診斷和維修等。 8.探測系統實時監(jiān)測，具有良好的響應特性。 9.溫度的實時監(jiān)控，實時顯示每隔1米各點的溫度變化。連續(xù)監(jiān)測信號，任意溫度點報警。 10.DTS光纖探測系統內部自帶PC機，在WINDOWS環(huán)境下由工程師調試編程來完成。設定區(qū)域長度及報警點，系統校訂均可采用Windows 2000版本軟件來完成。 11.DTS光纖探測系統是一個連續(xù)的監(jiān)測信號，可設置多級定溫報警和多級差溫報警，或是兩者的結合，基本消除誤報，同時可根據現場要求對報警值進行修正。 12.可針對環(huán)境變化設置最多可達200個不同報警控制區(qū)域，報警控制區(qū)可編程，并可按照用戶的要求進行設計，每個單獨的報警區(qū)域可設置不同的報警值。 13.如果探測光纖受損，DTS光纖探測系統可以即時定位受損點，并通過重新迅速恢復系統，這對于有效的實施在線監(jiān)測時非常重要的； 14.DTS光纖探測系統的溫度信號和報警信號可以上傳到消防主機和中控室。 產品系統特性： 系統特點和技術指標 溫度的實時監(jiān)控，做到早期預警； ◆快速性： 系統測溫、定位速度非常高。為了提高測量時間，羽邦采用了衛(wèi)星地面拍照數據濾波技術，以解決海量數字濾波優(yōu)化問題； 系統主機內的激光發(fā)射裝置每秒鐘發(fā)射上萬次的光脈沖，并將取樣溫度的平均值輸出到顯示系統，基本消除誤差。 ◆分布特性： 線型光纖感溫火災監(jiān)測系統為分布式光纖測溫系統，可提供連續(xù)動態(tài)監(jiān)測長達十幾公里范圍內每隔1米各點的溫度變化信號，可任意設置各級溫度報警值。 ◆先進性： 該系統是世界上目前性能指標最高、功能性最強、可靠性最高、技術最先進的產品。采用的光元器件是通過納米技術生產出來的進口器件，數字處理芯片 ◆準確性: 該系統的溫度分辨率達到0.1℃，溫度精度±1℃；定位精度達±1m 。 ◆靈活性: 線型光纖感溫火災監(jiān)測系統是在線監(jiān)測方式； 監(jiān)測范圍內任何一點的報警信號上傳至火災報警控制器的時間不大于30秒； 本系統的主機可提供繼電器接口（無源干接點）在火災報警控制器上進行報警，可按區(qū)間提供一組干接點報警信號； 監(jiān)測系統提供的是一個連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號,系統可設置多級溫度點報警即系統支持多級報警，如30℃初報警,40℃預報警,50℃采取措施等，并且可以根據環(huán)境不同進行報警點溫度參數設定； 為避免誤報發(fā)生，針對事故發(fā)生前的溫度變化率大的特點,在報警設置中可設置溫度變化率閥值進行監(jiān)測,當監(jiān)測到溫度變化率大于該值時發(fā)出報警信號,并提供相應的信號輸出； 多種報警條件，只要滿足一條，系統就會立即產生報警?？筛鶕F場要求對取樣間隔進行調整，最短取樣間隔為1米； 報警控制區(qū)可編程,并可按照用戶的要求進行靈活設計，每一系統可針對環(huán)境變化可設置不小于100個不同報警控制區(qū)域。 1. 兼容性： 線型光纖感溫火災監(jiān)測系統的主機為開放通信協議，提供與工作站聯接的通信接口，在中央控制室防災報警工作站以漢化的圖文方式顯示溫度曲線、報警位置、報警溫度等全部信息； 系統可以通過RS232、LED、內置繼電器、以太網或其它工業(yè)協議等輸出形式與PC、消防報警系統等其它控制設備進行連動，進行聲光報警，信號輸出準確、完整； 線型光纖感溫火災監(jiān)測系統可根據不同報警區(qū)分段、分級輸出信號，以適應不同控制盤的需要； 光纖測溫主機控制單元組網靈活，兼容性大。根據用戶需求還可與SCADA、供電設備中的電力自動化系統、管理系統等其他控制設備進行連網。實現集安全、經濟、管理為一體的大的綜合智能系統； 光纖測溫主機控制單元拓展后可實現撥號modem、光纖接口轉換方式等，實現用戶個性化的需求。 ◆安全性： 系統軟件授權管理，安全可靠； 用戶可以對系統今后的升級和維護進行更新； 線型光纖感溫火災預警系統具備安全記錄功能，可儲存系統運行以來的所有歷史數據，并可使用便攜式計算機下載有關數據； 如果光纖受損，系統可以定位受損點，具有自診斷功能，并通過光纖熔接機對其進行熔接，這對于有效的實施在線監(jiān)測是非常重要的； 激光等級達到3A級； 探測光纖安全、可靠，采用光信號，不會與動力電纜之間產生相互電磁干擾。 與傳統傳感器相比較，分布式光纖測溫系統具有的天然優(yōu)勢，主要包括： 1. 連續(xù)分布式測量 分布式光纖傳感器是真正的分布式測量，可以連續(xù)的得到沿著探測光纜幾十公里的測量信息，誤報和漏報率大大降低。同時實現實時監(jiān)測。 2. 抗電磁干擾，在高電磁環(huán)境中可以正常的工作。 光纖本身是由石英材料組成的，完全的電絕緣；同時光纖傳感器的信號是以光纖為載體的，本征安全，不受任何外界電磁環(huán)境的干擾。 3. 本征防雷。 雷電經常破壞大量的電測傳感器。光纖傳感器由于完全的電絕緣，可以抵抗高電壓和高電流的沖擊。 4. 測量距離遠，適于遠程監(jiān)控。 光纖的兩個突出優(yōu)點就是傳輸數據量大和損耗小，在無需中繼的情況下，可以實現幾十公里的遠程監(jiān)測。 5. 靈敏度高，測量精度高。 理論上上大多數光纖傳感器的靈敏度和測量精度都優(yōu)于一般的傳感器，實際已成熟的產品也證明了這一點。 6. 壽命長，成本低，系統簡單。 光纖的材料一般皆為石英玻璃，其具有不腐蝕、耐火、耐水及壽命長的特性，通?？梢苑?0年。綜合考慮傳感器的自身成本以及以后的維護費用，使用光纖傳感器可以大大降低整個工程的最終經營成本。
