簡要描述:分布式光纖測溫裝置它采用先進(jìn)的OTDR技術(shù)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變化,實(shí)現(xiàn)真正分布式的測量。線型光纖差定溫火災(zāi)探測器除了及時(shí)預(yù)警火災(zāi)隱患外,還能精確定位火災(zāi)發(fā)生位置。
分布式光纖測溫裝置
分布式光纖測溫裝置(Distributed Temperature Sensing System,DTS),它采用先進(jìn)的OTDR技術(shù)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變化,實(shí)現(xiàn)真正分布式的測量。線型光纖差定溫火災(zāi)探測器除了及時(shí)預(yù)警火災(zāi)隱患外,還能精確定位火災(zāi)發(fā)生位置。作為一種成熟的分布式測溫手段,線型光纖差定溫火災(zāi)探測器具有測量距離遠(yuǎn)、測量精度高、響應(yīng)速度快、抗電磁干擾、適于易燃易爆等危險(xiǎn)場所等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于高壓電纜在線監(jiān)測、電力載流量分析、交通隧道火情監(jiān)測、油氣儲罐火情監(jiān)測、輸煤皮帶火情監(jiān)測、大壩滲漏監(jiān)測等領(lǐng)域。
DTS的溫度測量基于自發(fā)拉曼Raman散射效應(yīng)。大功率窄脈寬激光脈沖LD入射到傳感光纖后,激光與光纖分子相互作用,產(chǎn)生極其微弱的背向散射光,散射光有三個(gè)波長,分別是Rayleigh(瑞利)、anti-stokes(反斯托克斯)和stokes(斯托克斯)光;其中anti-stokes溫度敏感,為信號光;stokes溫度不敏感,為參考光。從傳感光纖背向散射的信號光經(jīng)再次經(jīng)過分光模塊WF,隔離Rayleigh散射光,透過溫度敏感的anti-stokes信號光和溫度不敏感的stokes參考光,并且由同一探測器(APD)接收,根據(jù)兩者的光強(qiáng)比值可計(jì)算出溫度。而位置的確定是基于光時(shí)域反射OTDR技術(shù),利用高速數(shù)據(jù)采集測量散射信號的回波時(shí)間即可確定散射信號所對應(yīng)的光纖位置。
1、快速性
系統(tǒng)測溫、定位速度非常高。為了提高測量時(shí)間,采用了高速微弱信號處理技術(shù)優(yōu)勢,單次測量時(shí)間最短為3s,響應(yīng)速度快。
2、分布特性
可提供連續(xù)動態(tài)監(jiān)測長達(dá)十幾公里范圍內(nèi)每隔0.5米各點(diǎn)的溫度變化信號,可任意設(shè)置各級溫度報(bào)警值。
3、先進(jìn)性
、、、。關(guān)鍵器件優(yōu)選國外進(jìn)口高性能器件,核心算法經(jīng)過嚴(yán)格測試。
4、準(zhǔn)確性
該系統(tǒng)的典型溫度分辨率達(dá)到0.5℃,溫度精度1℃,空間分辨率最高達(dá)0.5m。
5、靈活性
系統(tǒng)為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測方式;監(jiān)測范圍內(nèi)任何一點(diǎn)的報(bào)警信號上傳至火災(zāi)報(bào)警控制器的時(shí)間不大于30秒;監(jiān)測系統(tǒng)提供的是一個(gè)連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號,系統(tǒng)可設(shè)置多級溫度點(diǎn)報(bào)警即系統(tǒng)支持多級報(bào)警,如30℃初報(bào)警,40℃預(yù)報(bào)警,50℃采取措施等,并且可以根據(jù)環(huán)境不同進(jìn)行報(bào)警點(diǎn)溫度參數(shù)設(shè)定;具有差定溫多種報(bào)警方式,并且報(bào)警參數(shù)可按客戶需求進(jìn)行分區(qū)設(shè)置,報(bào)警方式靈活。
6、兼容性
系統(tǒng)主機(jī)為開放通信協(xié)議,提供與工作站聯(lián)接的通信接口,在中央控制室防災(zāi)報(bào)警工作站以漢化的圖文方式顯示溫度曲線、報(bào)警位置、報(bào)警溫度等全部信息;系統(tǒng)可以通過RS232、RS485、內(nèi)置繼電器、RJ45或其它工業(yè)協(xié)議等輸出形式與PC、消防報(bào)警系統(tǒng)等其它控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動,進(jìn)行聲光報(bào)警,信號輸出準(zhǔn)確、完整。
7、安全性
光纜分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)具備安全記錄功能,可儲存一年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù),并可進(jìn)行有效審核。
單端操作,遠(yuǎn)程診斷,可通過局域網(wǎng)由專門工程師提供限度的系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷;如果光纖受損,DTS系統(tǒng)可以即時(shí)定位受損點(diǎn),并通過光纖熔接機(jī)對其進(jìn)行熔接,無需停止測量,這對于有效的實(shí)施在線監(jiān)測是非常重要的;探測光纜本征安全,采用光信號,不會與動力電纜之間產(chǎn)生相互電磁干擾。
技術(shù)性能 | 規(guī)格參數(shù) |
光纖類型 | 多模光纖,單模光纖可選 |
測量距離 | 0~10km |
測量通道 | 1/2/4/8 |
空間分辨率 | 0.5-3m |
采樣間隔 | 0.25/0.5m |
定位精度 | 0.5~1m |
測量時(shí)間 | 典型5s |
溫度測量范圍 | -100℃-550℃(取決于光纜) |
溫度測量精度 | 1℃ |
溫度分辨率 | 0.1℃ |
定溫報(bào)警動作溫度 | 85℃(用戶自主設(shè)置) |
光纖接頭 | FC/APC |
工作電源 | 12-36VDC,8W |
操作溫度 | 0-40℃ |
存儲溫度 | -20℃-60℃ |
工作濕度 | 0~95%R.H. 無凝露 |
通信接口 | 以太網(wǎng),485,RS232,繼電器 |
存儲空間 | 2000條報(bào)警記錄,配合PC機(jī)無限存儲 |
系統(tǒng)由測溫主機(jī)、用戶軟件、測溫光纜、機(jī)柜(可定制)組成,如下圖所示。
1、測溫主機(jī)
測溫主機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度測量和火災(zāi)判斷。測溫主機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì),可靠性高;同時(shí)憑借高速微弱信號處理技術(shù)優(yōu)勢,最高可實(shí)現(xiàn)0.5m空間分辨率,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)高水平。
測溫主機(jī)為2U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式,測溫主機(jī)的前面板包括4個(gè)LED指示燈、1個(gè)開關(guān)、1個(gè)摁鈕開關(guān)以及蜂鳴器孔和風(fēng)扇散熱
2、用戶軟件
系統(tǒng)提供界面友好、操作簡單的分布式光纖溫度監(jiān)測應(yīng)用軟件。該軟件主要包括:溫度監(jiān)測、火災(zāi)報(bào)警、可視化顯示等功能模塊。
●溫度曲線顯示
系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示整個(gè)光纜的溫度分布曲線,當(dāng)某處溫度異常的時(shí)候通過曲線可以顯示該處溫度升高或降低。
●歷史溫度統(tǒng)計(jì)
提供歷史溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能,提供溫度變化趨勢,包括:(1)某時(shí)刻電纜不同位置的溫度分布曲線;(2)某天電纜某點(diǎn)的溫度變化曲線;(3)某時(shí)段電纜某點(diǎn)的溫度變化曲線;(4)某天最高溫度變化曲線。
●火災(zāi)報(bào)警
提供定溫、溫升、區(qū)域溫差等多種靈活的火災(zāi)報(bào)警方式,報(bào)警參數(shù)可以分級、分區(qū)域設(shè)置。當(dāng)測量溫度超過閾值溫度時(shí),系統(tǒng)會自動發(fā)出聲音、LED指示燈、文字、圖像等報(bào)警信號。如可設(shè)定多級定溫報(bào)警(如30℃初報(bào)警,40℃預(yù)報(bào)警,50℃采取措施等)及溫升速率設(shè)定,并且可根據(jù)環(huán)境不同進(jìn)行溫度修正。溫升速率的設(shè)定值可由現(xiàn)場監(jiān)測情況確定。
3、測溫光纜
光纖由石英玻璃拉制而成,通過各種封裝形成各種特性的光纜。光纜既是信號傳輸介質(zhì),又是溫度感測元件??紤]到現(xiàn)場的惡劣環(huán)境,感溫探測光纜應(yīng)具備良好的抗嚙咬、抗震特性。所以感溫探測光纜應(yīng)具備堅(jiān)固的護(hù)套,提供良好的防護(hù)特性,但同時(shí)感溫探測光纜也應(yīng)該提供良好的溫度傳導(dǎo)性能,以保證快速的火災(zāi)探測。
4、機(jī)柜(根據(jù)實(shí)際選配/定制)
機(jī)柜部分不是必要部分,根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況,可以選擇配置或者不配置。因本設(shè)備是獨(dú)立設(shè)備,可以不依賴于工控機(jī)電腦,機(jī)柜等外圍設(shè)備。在設(shè)備調(diào)試完成以后,只需要供電,通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù)接入到服務(wù)器即可。如果配置為本地現(xiàn)場設(shè)備,則需要配置機(jī)柜,工控機(jī),機(jī)柜為19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜,除測溫主機(jī)外,還包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、機(jī)架式液晶顯示器、鍵盤鼠標(biāo)、消防電源、蓄電池等外圍設(shè)備。
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