文档介绍：亭南光纤测温方案
概述
光纤具有测距,可复用,非破坏性报警,报警温度可调,传感器输出为光信号,抗电磁干扰等优点。所以现代通信中使用光纤作为信号的传导介质,而在信号的传输过程中,由于温度过高或过低引起的通信中断也时有发生,造成了很大的经济损失,使得对光纤沿线的温度进行实时监测具有很大的实用意义。
基于拉曼散射的分布式光纤测温技术,是近十几年来迅速发展的新型测温技术。利用光纤作为温度信息的传感和传输介质。随着光纤的增长,测量点数的增加,单位信息的获取成本大大降低,这是分布式光纤温度传感器相对于其他温度传感器的显著优点。在数据采集和处理方面,通过改善分布式光纤测温系统的信号处理方式,来提高整个系统的测温精度和空间定位精度。能使分布式光纤测温系统实现真正的分布式测量,完成准确测量、实时测量,从而真正发挥其巨大的实际运用作用。
设计依据
当激光脉冲在光纤中传输的过程中与光纤分子相互作用,发生多种形式的散射,光纤测温原理是依据背向拉曼散射的温度效应。拉曼散射效应可以用入射光与散射介质的相互作用、能量转移加以解释,入射光与散射介质发生非弹性碰撞,在相互作用时,入射光可以放出或吸收一个与散射介质分子振动相关的高频声子,长波一侧波长为斯托克斯线(stokes),短波一侧波长为反斯托克斯线,其中斯托克斯光与温度无关,而反斯托克斯光的强度则随温度变化。测量入射光和反射光之间的时间差,可得发射散射光的位置距入射端的距离,这样就实现了分布式的测量。
三、设计思路
分布式光纤温度监测系统同时利用光纤感测信号和传输信号,采用先进的OTDR技术和Ramam散射光对温度敏感的特性,探测出光纤沿线位置的温度场分布,实现分布是测量。
分布式光纤测温主机是光纤分布式测温的核心设备,一方面为现场多模测温光缆提供激光脉冲信号,另一方面采集散射光信号进行数据分析,输出光缆沿线的温度数据和位置信息。
根据亭南矿的要求和现场分析,最终决定用防爆型分布式光纤测温主机,作为监测204工作面的核心设备。
方案系统图
设备组成
名称
单位
数量
备注
测温主机
防爆
台
1
多模光缆(2芯)
米
5000
工控机
台
1
光端机
台
2
软件
套
1
六、设备参数
1M激光等级,光源符合人眼安全标准,避免给操作人员在操作过程中带来安全隐患;
光学器件集成在一个高度集成的光学构件中,该光学构件全面密封,有效防止光学器件出现凝结和灰尘现象,避免光器件出现过早老化,延长系统寿命;
温度测量精度最高可达到±℃,定位精度最高可达到1米,℃;
光学通道数1、2、4通道,可根据客户需求扩展到16通道;
使用国际互联网通信接口,实现远程诊断和系统维护升级,使得维护方便,节约维护成本;
适应各种传感光纤,对光纤的适应性较强;
火灾报警、系统故障报警具有声、光及图文界面报警功能,且火灾报警信息和故障信息有明显区别,报警时能明确指示出报警或故障区域,并保持至复位;
采用继电器输出模块进行分区报警设置,可根据工程要求实现无限个继电器报警输出;
软件功能
实时数据采集: 从被监控区域逐点实时采集温度值,形成实时数据库;
2、实时数据显示:实时显示从当前区域采集所得到的温度;
3、定温报警:根据用户