基于分布式光纖溫度傳感器風(fēng)電場復(fù)合纜在線檢測系統(tǒng)

高壓電纜在牽引供電系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛,實(shí)現(xiàn)高壓電纜的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)確保牽引供電系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的意義?；诜植际焦饫w測溫技術(shù)設(shè)計(jì)了一種分布式高壓電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),通過分析電纜溫度場和動(dòng)態(tài)載流量能及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓電纜運(yùn)行中存在的安全隱患,對(duì)預(yù)防事故發(fā)生具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。

比較基于瑞利散射、拉曼散射和布里淵散射的三種溫度傳感器的特點(diǎn),分析了基于拉曼散射溫度傳感系統(tǒng)的三種溫度解調(diào)方式,選擇了利于研究體表溫度場變化特點(diǎn),利用拉曼散射比值來解調(diào)溫度信息的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了基于分布式光纖傳感器的人體測溫系統(tǒng)。

介紹一種新型的光纖溫度傳感器,將它埋入復(fù)合材料試件中,可以測量出試件內(nèi)部溫度的變化。給出理論推導(dǎo),導(dǎo)出條紋移動(dòng)量與試件內(nèi)部溫度變化之間的關(guān)系、電路設(shè)計(jì),并給出實(shí)驗(yàn)裝置和結(jié)果。

提出了一種新型分布式光纖光柵溫度監(jiān)測系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)電纜溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。基于熱傳導(dǎo)方程和邊界條件的基礎(chǔ)上,采用有限元法對(duì)電纜溫度場進(jìn)行了分析,為監(jiān)測電纜溫度提供了理論依據(jù)。光纖光柵本身不帶電,抗輻射和電磁干擾能力強(qiáng),耐高壓和腐蝕,非常適合用做高壓電力環(huán)境中的溫度傳感器。通過光纖光柵的溫度特性實(shí)驗(yàn),在20~100℃的溫度范圍內(nèi),光纖光柵的中心波長隨溫度變化呈良好的線性,線性度達(dá)到99.8%。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶溫度傳感器與光纖光柵溫度傳感器的對(duì)比實(shí)驗(yàn),表明該系統(tǒng)測量時(shí)間-溫度變化曲線跟隨性好,溫度差均小于1℃,符合電力電纜溫度狀態(tài)在線監(jiān)測的使用要求。

第9章光纖溫度傳感器 9.1引言 傳統(tǒng)的溫度測量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已很成熟，如熱電偶、熱敏電阻、光學(xué)高溫計(jì)、 半導(dǎo)體以及其他類型的溫度傳感器。它們的敏感特性都是以電信號(hào)為工作基礎(chǔ)的，即溫度信 號(hào)被電信號(hào)調(diào)制； 而在特殊工作情況和環(huán)境下，如易燃、易爆、高電壓、強(qiáng)電磁場、具有腐蝕性氣體、液 體，以及要求快速響應(yīng)、非接觸等場合，光纖溫度測量技術(shù)具有獨(dú)到的優(yōu)越性。 由于光纖本身的電絕緣性以及固有的寬頻帶等優(yōu)點(diǎn)，使得光纖溫度傳感器突破了電調(diào)制 溫度傳感器的限制。同時(shí)，由于其工作時(shí)溫度信號(hào)被光信號(hào)調(diào)制，傳感器多采用石英光纖， 傳輸?shù)男盘?hào)幅值損耗低，可以遠(yuǎn)距離傳輸，使傳感器的光電器件遠(yuǎn)離現(xiàn)場，避開了惡劣的環(huán) 境。在輻射測溫中，光纖代替了常規(guī)測溫儀的空間傳輸光路，使干擾因素如塵霧、水汽等對(duì) 測量結(jié)果影響很小。光纖質(zhì)量小，截面小，可彎曲傳輸測量不可視的工作溫度，便于特殊工 況下

電力系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)中去,而在應(yīng)用過程中對(duì)于電力系統(tǒng)的熱效應(yīng)尤其需要涉及。在眾多處理方案之中用光纖溫度傳感器控制或?qū)囟鹊谋O(jiān)控效果最為明顯,這也使得光纖溫度傳感器的應(yīng)用得到較大的推廣。雖然目前以這種模式已經(jīng)成為主流,可實(shí)際上真正的光纖溫度監(jiān)控系統(tǒng)還不夠成熟,所以對(duì)于光纖溫度傳感器在電力電纜檢測中的應(yīng)用是有必要的。

分布式光纖溫度傳感器（ｆｏｄｔｓｅｎｓｏｒ）用于地下電力電纜故障檢測，可對(duì)阻性接地系統(tǒng)故障進(jìn)行快速定位。最大可測距離為１０ｋｍ，定位精度為１ｍ，定位時(shí)間不超過３０ｓ

介紹了一種實(shí)用化的新型光纖輻射溫度傳感器,分別采用單波段亮度法和雙波段比色法,實(shí)現(xiàn)了700℃～1000℃和1000℃～1600℃兩個(gè)范圍的溫度測量。它彌補(bǔ)了使用計(jì)算機(jī)根據(jù)遺傳算法進(jìn)行測量時(shí)存儲(chǔ)器中探測器件的特征值、工作時(shí)間、工作條件以及被測對(duì)象的表面狀態(tài)等因素帶來的測量誤差。這種傳感器可以直接顯示溫度測量結(jié)果和由鍵盤或上位機(jī)鍵入的溫度值。它有一個(gè)控制功能模塊,可以直接輸出模擬信號(hào)或開/關(guān)控制信號(hào),形成閉合的控制回路,輸出是4～20ma的直流信號(hào)疊加hart協(xié)議的數(shù)字信號(hào),可實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的正常通信。同時(shí),該傳感器還具備完善的自我診斷功能。

文章分析了電力電纜運(yùn)行過程中溫度升高的原因,簡單介紹了基于光纖光柵、拉曼散射和布里淵散射的光纖傳感技術(shù)的溫度測量原理。針對(duì)電力電纜溫度監(jiān)測的現(xiàn)狀,探討了3類光纖傳感器在電力電纜監(jiān)測中的應(yīng)用模式,在對(duì)3類傳感器在電力電纜溫度監(jiān)測時(shí)的特點(diǎn)、性能進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上,介紹了基于布里淵傳感的海底電纜在線監(jiān)測案例。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,光纖傳感器尤其是基于布里淵散射的傳感器將在電力電纜監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。

電纜在電力系統(tǒng)當(dāng)中有著重要的應(yīng)用,積極的進(jìn)行電纜的維修和保護(hù)對(duì)于強(qiáng)化電纜的作用發(fā)揮有著非常重要的作用.就目前的電力工作實(shí)踐分析來看,在發(fā)電廠以及變電站的工作中,電纜有著重要的應(yīng)用,而高負(fù)荷的電力電纜監(jiān)測工作中對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測有著重要的意義,所以人們?cè)陔娏﹄娎|的應(yīng)用方面非常重視光纖溫度傳感器的研究.為了對(duì)電力電纜當(dāng)中的光纖溫度傳感器進(jìn)行更加全面的掌握,進(jìn)而在電力電纜檢測中加強(qiáng)其應(yīng)用,本文從光纖溫度傳感器的定義以及工作原理入手進(jìn)行分析,進(jìn)而探討電力電纜監(jiān)測的影響因子,目的是要對(duì)光纖溫度傳感器在電力監(jiān)測當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行全面的研究.

基于熒光強(qiáng)度的溫度測量原理,設(shè)計(jì)了一種利用熒光波分和時(shí)分多路傳輸技術(shù),通過檢測紅寶石晶體的熒光強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)溫度測量系統(tǒng)。通過對(duì)探頭的合理設(shè)計(jì)減少了激勵(lì)光的泄漏,提高了系統(tǒng)的信噪比和靈敏度,電子信號(hào)處理采用2個(gè)綠色led和1個(gè)紅色led驅(qū)動(dòng)電路將熒光信號(hào)和參考信號(hào)分離,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)溫度的高精度測量,測量溫度范圍300~430k,分辨率為±0.5℃,探頭誤差為±3k,信噪比為35db。

文章設(shè)計(jì)了一種雙芯光子晶體光纖溫度傳感器,利用纖芯間高折射率柱的諧振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確傳感。在纖芯間空氣孔中注入液晶材料,利用液晶材料折射率的溫度變化特性,使溫度變化對(duì)雙芯間的耦合特性產(chǎn)生影響,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確傳感。仿真結(jié)果表明,通過測量雙芯透射光功率就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測量,其靈敏度可以達(dá)到2.5mw/k。

基于光纖分布式溫度傳感器的電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)的安裝工程 摘要：測溫光纜安裝和回路電流獲取是基于dts電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝工程的基本內(nèi)容。本 文匯總了有關(guān)的信息和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：dts光纖分布式溫度傳感器電纜安全監(jiān)控測溫光纜安裝實(shí)時(shí)電流采集變 電站自動(dòng)化系統(tǒng)scada系統(tǒng) 1.引言 最近幾年dts光纖分布式溫度傳感器開始被應(yīng)用于高壓電纜的安全監(jiān)控領(lǐng)域。一個(gè)典型的基 于dts的電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)，通常包括一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，dts測溫子系統(tǒng)和回路電流采集模塊。 dts子系統(tǒng)由dts測溫主機(jī)和連接至dts測溫主機(jī)的一根或多根敷設(shè)在電纜表面的測量光纜 組成。監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)獲得到電纜表面溫度和回路電流進(jìn)行溫度異常監(jiān)控和負(fù)荷監(jiān)控。 為確保所采集的電纜表面溫度的完整性和準(zhǔn)確性，dts測溫光纜的敷設(shè)方案設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量 至關(guān)重要；安裝質(zhì)量主要包括兩個(gè)方面：測溫光纜可靠地完

模塊三溫度傳感器電阻式溫度傳感器

雙芯光子晶體光纖溫度傳感器 (2)

雙芯光子晶體光纖溫度傳感器

(完整版)光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵溫度傳感器

aug.2008highvoltageapparatusvol.45no.4 收稿日期：2009-03-17；修回日期：2009-05-10 作者簡介：周蕓（1966），女，副教授，從事電子信息與自動(dòng)控制技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。 0引言 高壓電力電纜運(yùn)行溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是為了杜 絕電纜溝內(nèi)各電纜接頭處由于溫度過高引起火災(zāi)事 故而設(shè)計(jì)的，它能將電纜溝內(nèi)各電纜頭處的溫度及 時(shí)準(zhǔn)確傳送到主控室內(nèi)，當(dāng)被測點(diǎn)溫度超過給定報(bào) 警值時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)予以報(bào)警，便于處理。 高壓電氣設(shè)備中由于微波和電磁干擾的影響， 傳統(tǒng)的測溫方法難于或者根本無法得到真實(shí)的測試 結(jié)果。而分布式光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)的各類溫度 傳感器相比，其具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：使用光纖作 為傳輸和傳感信號(hào)的載體，有效克服了電力系統(tǒng)中 存在的強(qiáng)電磁干擾；利用一根光纖為溫度信息的傳 感和傳導(dǎo)介質(zhì)

根據(jù)分布式光纖溫度傳感器被測信號(hào)的特殊性,在常規(guī)微弱信號(hào)檢測的基礎(chǔ)上,提出了一種專門的、針對(duì)分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測方案,采用軟、硬件結(jié)合的方案,能夠在強(qiáng)噪聲下有效地提取微弱信號(hào),以求得盡可能大的信號(hào)噪聲比,而所需的器件與設(shè)備極為通用,相對(duì)成本較低,檢測整個(gè)過程完成的時(shí)間也較短,具有較高的實(shí)用性。

利用誤差反向傳播算法(bp)和徑向基函數(shù)(rbf)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法,分別對(duì)醫(yī)用體內(nèi)光纖溫度傳感器探頭進(jìn)行設(shè)計(jì),訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通過實(shí)驗(yàn)和插值得到。該方法具有準(zhǔn)確、可靠和知識(shí)輔助設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。結(jié)果證明,此方法可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本,縮短設(shè)計(jì)周期,有很高的實(shí)用價(jià)值。

采用一種智能溫度補(bǔ)償電路對(duì)雪崩光電二極管的反偏電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償,抵消環(huán)境溫度對(duì)雪崩光電二極管的影響,從而大大降低了系統(tǒng)的溫度漂移.采用該溫度補(bǔ)償電路的系統(tǒng)可在0℃到60℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)將溫漂引起的測量偏差控制在±0.1℃之內(nèi).和傳統(tǒng)的恒溫裝置相比,采用該溫度補(bǔ)償電路可有效地降低系統(tǒng)的功耗和成本.相對(duì)采用熱敏電阻的溫度補(bǔ)償電路,該溫度補(bǔ)償電路的溫度補(bǔ)償線性更好,補(bǔ)償系數(shù)設(shè)置更靈活.