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分布式光纤测温技术简介及其应用

光纤(Optic Fiber)全称为光导纤维，是一种常用的圆柱形介质波导材料。采用特殊设计的快速导热型光缆，纤芯采用进口GI 62.5/ 125多模光纤，光纤保护层选用强度高聚合物及不锈钢螺旋管铠装护套，外护套为低烟无卤阻燃材料，抗拉强度、耐弯、耐压性能好，防水、抗腐蚀性，稳定可靠，工作寿命长。经过特殊设计的光缆结构，既能快速传递外界热量，又可有效保护光缆内部的光纤，还能防止啮齿动物的啮咬，尤其适合工业消防监测应用及工程施工需求。

 

分布式光纤测温的特点：

（1）可以实现单点、多点和连续区域的测温；

（2）可以同时作为测温和传输的介质；

（3）拥有抗电磁干扰能力、抗腐蚀、绝缘性能好，安装方式灵活；

（4）可以与消防、报警系统等联动；

（5）可以远程传输数据，远程查看和操控；

（6）可以进行数据分析，故障点排查。

 

分布式光纤测温技术：

单波长发射光入射到光纤后，从光纤返回的散射光包括3种频率分类，瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射。瑞利散射对温度不敏感，而拉曼散射和布里渊散射具有温度调制特性，可以作为分布式光纤测温的技术方案。

 

分布式光纤测温技术的基本原理包括对反射光的时域或者频域分析。光时域分析反射(Optical Time-Domain Reflectometer，OTDR)的主要原理是将一束高功率的激光入射到光纤中，散射回来的光强随时间变化，得到相关物理量沿光纤传播方向的分布。光频域分析反射(Optical Frequency-Domain Reflectometer，OFDR)的原理是在光纤终端解析光的频域信息，区分出携带信息的信号光，对其进行分析得到温度的特征。

 

一、分布式光纤测温技术的应用

示例1 分布式光纤测温技术在电力系统中的应用

 

电力开关柜分布式光纤测温结构示意图

 

 

 分布式光纤测温报警系统主要由DCT-8000光纤测温主机、感温探测光缆、火灾报警控制主机等构成，分别如下：

分布式光纤测温系统能实现的功能：

（1）火灾自动报警：对光纤传感器检测的区域温度数据进行实时采集，存储和显示，并能对历史数据进行动态分析和追踪，一旦发现温度异常波动，可以自动报警。

（2）可视化视图，易于定位；

（3）远程网络在线状态查询：温度和报警数据存在硬盘中，可以设置采样间隔，可以通过网络远程查看数据。

（4）可以根据用户要求设定不同的报警条件:如温度超过某一临界值，温升速率超过某个值，温度超过平均温度达到某个值后进行报警；

（5）  温度统计:可以温度数据进行统计分析

（6）系统联动：温度异常时可以报警，电话或者短信提醒；

（7）线路自检及故障定位：能够对温度异常的位置进行准确定位

（8）  温度分布曲线

 

山东正瑞研发的DCT-8000分布式光纤测温系统同时实现温度测量和空间定位功能，其中温度测量利用光纤自发拉曼（Raman）散射效应，空间定位利用光时域反射（OTDR）技术。可实现大范围空间温度分布式实时测量，具有测量距离长、覆盖探测区域、实时监测、可精确定位等优点，在交通隧道、地铁、电力、石化、水利等等领域均有应用。

 

 

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