基于分布式光纖測溫系統(tǒng)單芯電纜瞬態(tài)溫度場數(shù)值計算

分布式光纖溫度監(jiān)測與報警系統(tǒng)的研究 崔文華,陳志斌 (鞍山鋼鐵學院信息系,遼寧鞍山　114044) 　　摘要:分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)實質上是分布光纖喇曼光子傳感系統(tǒng)(doftss),它是近年 來發(fā)展起來的一種用于實時測量空間溫度場的光纖傳感系統(tǒng),具有自標定、自校準和自檢測功能。 對光纖測溫系統(tǒng)的基本結構和基本原理進行了說明,介紹了分布光纖喇曼光子傳感系統(tǒng)基準值、定 標和直線擬合算法的實現(xiàn),通過rs232和光纖測溫系統(tǒng)串行通訊實現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)的設置和顯示,并 組成了火災預測和報警系統(tǒng),對硬件結構的實現(xiàn)和軟件流程進行了說明。 關　鍵　詞:　　分布光纖光子傳感系統(tǒng);　光纖測溫;　標定 中圖分類號:tn25　　文獻標識碼:a　　文章編號:100722276(2002)0220175204 studyondistributedopt

光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)（dts）上海華魏光纖傳感技術有限公司 xx電纜隧道溫度監(jiān)測系統(tǒng)第1頁共20頁 xx電纜隧道 光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)方案 上海華魏光纖傳感技術有限公司 二○一一年八月 時刻關注生命安全，時刻關注工程質量！ 光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)（dts）上海華魏光纖傳感技術有限公司 xx電纜隧道溫度監(jiān)測系統(tǒng)第2頁共20頁 目錄 1設計準則.......................................................................................................................................................3 3.1系統(tǒng)目標.......................................

動力電纜溫度監(jiān)測是及時發(fā)現(xiàn)電纜線路局部過熱點位置、檢測運行線路的絕緣狀態(tài)、保障電纜安全穩(wěn)定運行的技術措施。文中首先介紹了基于喇曼散射的光纖分布式測溫的基本原理和基于光時域反射技術的空間定位原理。給出了基于拉曼散射的光纖分布式測溫系統(tǒng)的組成、功能和技術指標。最后,結合電力系統(tǒng)的實際情況,給出了感溫光纜的具體施工方法。

分布式光纖測溫技術在線監(jiān)測電纜溫度 彭　超1,2,趙健康2,苗付貴2 (1.華中科技大學電子與信息工程系,武漢430074;2.國網武漢高壓研究院,武漢430074) 摘　要:為探討分布式光纖測溫技術應用于高壓電纜溫度在線監(jiān)測的前景,簡要介紹了該技術的基本原理和特 點。將分布式光纖測溫儀器裝在220kv高壓電纜上進行的2個月現(xiàn)場試驗中,考察了儀器的測溫精度、定位精 度、響應時間及運行可靠性等性能,試驗結果說明該技術溫度誤差小、定位精度高、響應時間短、運行可靠且能實現(xiàn) 長距離大范圍測溫,可有效應用于電纜的溫度在線監(jiān)測,為電纜載流量的確定提供有效的參考數(shù)據(jù),并可有效避免 電纜火災事故。最后在10kv的電纜的工頻逐級擊穿試驗中探討用該技術于在線監(jiān)測電纜絕緣的可能性,試驗結 果說明該技術為電纜絕緣在線檢測提供了一種新的思路和

分布式光纖測溫系統(tǒng)在電力行業(yè)電纜溫度監(jiān)測中發(fā)揮著重要的作用。本文介紹了光纖拉曼散射測溫基本原理和基于光時域反射(otdr)定位原理。以青島供電公司二回三相4km長電纜溫度監(jiān)測工程為例,介紹了光纜的選擇、系統(tǒng)功能和監(jiān)測情況。經綜合分析,系統(tǒng)溫度精度為±1℃,距離定位精度±2m,為電纜溫度實時監(jiān)測和輸電安全提供了科學依據(jù)。

為探討分布式光纖測溫技術應用于高壓電纜溫度在線監(jiān)測的前景,簡要介紹了該技術的基本原理和特點。將分布式光纖測溫儀器裝在220kv高壓電纜上進行的2個月現(xiàn)場試驗中,考察了儀器的測溫精度、定位精度、響應時間及運行可靠性等性能,試驗結果說明該技術溫度誤差小、定位精度高、響應時間短、運行可靠且能實現(xiàn)長距離大范圍測溫,可有效應用于電纜的溫度在線監(jiān)測,為電纜載流量的確定提供有效的參考數(shù)據(jù),并可有效避免電纜火災事故。最后在10kv的電纜的工頻逐級擊穿試驗中探討用該技術于在線監(jiān)測電纜絕緣的可能性,試驗結果說明該技術為電纜絕緣在線檢測提供了一種新的思路和手段。

動力電纜溫度監(jiān)測是可以及時發(fā)現(xiàn)電纜線路過熱點位置和檢測運行線路的絕緣狀態(tài),從而保障電纜安全穩(wěn)定運行的技術措施。針對電纜過熱事故的主要原因和特點,提出采用分布式光纖測溫技術對電纜沿線溫度進行監(jiān)測預警,給出了分布式光纖測溫系統(tǒng)的原理、組成和光纜布設方案,此系統(tǒng)對保證電力系統(tǒng)的安全運行有重要意義。

由于煤礦井下作業(yè)場所的特殊性,電纜著火引發(fā)的重大事故會嚴重威脅煤礦的安全生產,本文提出采用分布式光纖測溫技術對井下電纜溫度進行監(jiān)測預警技術,給出了分布式光纖測溫系統(tǒng)的組成、原理和光纜布設方案,對保證井下電力系統(tǒng)的安全運行有重要應用指導價值。

電纜分布式光纖測溫系統(tǒng)運行情況分析

導體溫度是電力電纜載流量幅值變化的最直接特征量,電纜表面溫度和線芯溫度是反應電纜運行情況的重要參量。在簡化內熱源的基礎上,建立單芯交聯(lián)聚乙烯電力電纜的傳熱模型;通過研究穩(wěn)態(tài)時電纜溫度場分布,分析溫度參量之間的關系和影響載流量的因素;基于這個傳熱模型,優(yōu)化影響因素,對提高電纜安全運行的可靠性和載流量最優(yōu)化配置有重要的指導意義。

1引言 電纜作為保證煤礦生產供電系統(tǒng)穩(wěn)定的必需品廣泛應用于我國的礦井,鑒于煤礦井下作業(yè)場所的特殊性,我國對礦用電纜有著嚴格的產品標準和要求,但是電纜遍布范圍廣泛,加之煤礦巷道結構復雜,一旦電纜溫度局部過高則會引起火災,危害性極大,因此需要使用溫度傳感器對運行狀態(tài)的電纜進行溫度測量.傳統(tǒng)的測溫方式以電信號為基礎,由于礦井環(huán)境的特殊性,易出現(xiàn)安全問題且測量溫度的精度會受到很大影響,另外存在布線復雜、容易損壞,維護工作大,測量范圍小等不足之處.將分布式光纖測溫技術應用于煤礦電纜測溫,可實現(xiàn)長距離、多點連續(xù)測量,且溫度和空間分辨率比較高,極大地提高了測溫的效率.

光纖測溫系統(tǒng)技術原理 線型差定溫火災探測系統(tǒng)的原理是利用激光在光纖中傳輸能夠產 生背向散射，在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖，它在光纖中 傳輸?shù)耐瑫r不斷產生背向散射光波，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所 在光纖散射點的溫度影響而有所改變，將散射回來的光波經波分復 用、檢測解調后，送入信號處理系統(tǒng)便可將溫度信號實時顯示出來， 并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些信息定位。 其原理和結構框圖如下所示。 線型差定溫火災探測系統(tǒng)的原理示意圖 0 三．系統(tǒng)組成 測溫主機（終端機） 感溫光纖 監(jiān)視機（工控電腦） 1、fdts系統(tǒng)主機插槽視圖 測溫主機：型號：jtwn-ldc-70a-fr01，廣州市科思通技術有限公司自主開發(fā)。 經過國家消防機構檢測合格的產品。 rs232通信口引腳圖： 引腳輸出信號 1空 2rxd（串口1） 3txd（串口1） 4

. '. 光纖測溫系統(tǒng)原理 2.3.1光纖測溫系統(tǒng)構成 圖4光纖測溫系統(tǒng)構成 光纖測溫系統(tǒng)設計說明：采用點式測溫，由于解調體積較小，可每臺**每組件近安裝一 個溫度解調儀，測溫主機安裝在控制室，多路感溫光纖分別對監(jiān)控區(qū)域進行溫度監(jiān)測，通過 rj45上傳實時溫度數(shù)據(jù)，報警時通過繼電器輸出報警信息給上位機，實現(xiàn)報警聯(lián)動。 2.3.2系統(tǒng)特點 ?不降低電氣設備的安全等級：測溫式電氣火災監(jiān)控探測器體積小，直徑2.8mm，沒有任 何金屬材質、電子元器件，絕緣性好，20cm耐10萬伏電壓。 ?最準確的預報技術：不受電磁場干擾的監(jiān)測方式，≤10s的響應時間充分將火災隱患消 滅在萌芽階段。 ?全年、全天侯安全守護：至少25年，每年365天，全天候24小時實時監(jiān)測和分析。 . '. ?高性價比：初期造價經濟合理，后期運行免維護。 ?減少了監(jiān)測盲區(qū)、提高了設

分布式光纖測溫系統(tǒng)應用于電纜線路設計的探討

電力電纜作為電力系統(tǒng)最基礎的單元,其運行溫度制約著整個配電系統(tǒng)的安全運行。文章通過對比各種廣泛應用的電纜溫度檢測方法,引入了一種基于拉曼散射光時域反射的分布式光纖在線監(jiān)測電纜溫度系統(tǒng),應用dsp和fpga技術設計了高速信號采集和處理單元,并簡要介紹了系統(tǒng)的基本原理、組成結構和主要特性。檢測結果表明,系統(tǒng)測溫精度較高,可以達到±1℃范圍之內,能夠實現(xiàn)對電纜的實時監(jiān)測。

簡要介紹了分布式光纖光柵測溫技術的基本原理和特點,探討該技術在電纜溫度在線監(jiān)測中的應用前景。對光纖光柵溫度傳感器的封裝進行了優(yōu)化設計,并將其安裝在220kv高壓電纜上進行為期一年的現(xiàn)場試驗,考察了系統(tǒng)的測溫精度、響應時間及運行可靠性等指標,試驗結果表明該技術測溫誤差小、響應時間短、運行可靠且能實現(xiàn)長距離測量,可有效應用于電纜溫度在線監(jiān)測,為電纜載流量的確定提供有效的參考依據(jù),避免電纜火災事故。最后在工頻擊穿試驗中驗證了該技術為電纜絕緣在線監(jiān)測提供了一種新的思路和方法,值得推廣。

運用分布式光纖測溫技術原理設計電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，并簡單介紹該技術的實際運用效果，為預防電纜火災事故提供技術支撐，

智能配電網中對電纜運行相關信息監(jiān)控的集成已成趨勢。介紹了一套基于分布式光纖測量技術的電力電纜溫度實時監(jiān)控系統(tǒng)。敘述了該系統(tǒng)的架構及方案設計,系統(tǒng)具有的顯示界面清晰、工井三維顯示、形成實時負荷溫度響應曲線等功能特點。

煤礦井下電纜著火引發(fā)的重大事故嚴重威脅煤礦安全生產,針對煤礦井下電纜火災事故的主要原因及特點,提出采用分布式光纖測溫技術對井下電纜沿線溫度進行監(jiān)測預警,給出了分布式光纖測溫系統(tǒng)的組成、原理和光纜布設方案,對保證井下電力系統(tǒng)的安全運行、煤礦安全生產有非常重要的意義。

在電力系統(tǒng)中，常由于絕緣材料老化放電或電纜接頭壓接不好，造成動力電纜過熱現(xiàn)象，引起爆炸和火災，并造成斷電停產事故，嚴重危害企業(yè)安全生產，給企業(yè)帶來巨大經濟損失。dts光纖測溫系統(tǒng)采用先進可靠的技術，對電纜、接頭、隧道環(huán)境的溫度進行在線監(jiān)測，及時掌握各被監(jiān)測對象的溫度變化狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)溫度異常并及時處理，防止爆炸、火災等惡性事故的發(fā)生，對保障企業(yè)安全生產具有重要的意義。

分布式光纖溫度測量系統(tǒng) -----------------電纜溫度測量的應用 引言 光纖傳感技術是在上世紀七十年代伴隨著光纖通信的蓬勃發(fā) 展而提出來的,它與光時域反射技術密切結合迅速崛起,經過幾 十年的發(fā)展而在多個領域廣泛應用。與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖傳 感器具有輕質,耐腐蝕,耐高溫,防水防潮,抗電磁干擾等一系列 優(yōu)點,因此在惡劣環(huán)境中頗具用途。而分布式光纖傳感技術除具備 上述特點以外,還具備實時獲取在傳感光纖區(qū)域內隨時間和空間 變化的測量分布信息的能力。準確的說,它可以精確測量光纖沿線 上任一點的溫度信息,如果把光纖縱橫交錯連接成網狀,則可以 構成規(guī)模龐大的地毯式動態(tài)監(jiān)測網,實現(xiàn)對目標的實時全方位檢 測。特別是在我國，每年發(fā)生的有關電器的火災事故大多是因為 電線或電纜長期運行過熱燒穿絕緣所引起，所以對于溫度的監(jiān)測 十分重要，這也是本文設計的分布式光纖溫度

分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的傳感系統(tǒng)。它是一種分布式的、連續(xù)的、功能型光纖溫度傳感器。文中簡述了分布式光纖溫度傳感測量系統(tǒng)的基本原理和將其應用于瀝青混凝土面板壩滲流測量的一種方法。