分布式光纖測溫系統(tǒng)，空間分辨率可實(shí)現(xiàn)0.25m

一、系統(tǒng)簡介：

杰昆分布式光纖測溫系統(tǒng)(DTS)是一種基于拉曼散射和光時域反射計(OTDR)技術(shù)的一種分布式測溫儀。通過拉曼散射的中與溫度有關(guān)的反斯托克光結(jié)合相應(yīng)的光電技術(shù)來計算異常區(qū)域的溫度，通過OTDR技術(shù)（OTDR技術(shù)又稱為光纖雷達(dá)）實(shí)現(xiàn)定位，找到溫度異常位置，將火災(zāi)事故處理在萌芽狀態(tài)，防患于未然。全系統(tǒng)采用光纖作為敏感信息傳感器（感溫光纜）和信號傳輸?shù)妮d體，具有連續(xù)測溫、分布式測溫、實(shí)時測溫、抗電磁干擾、本征防爆、遠(yuǎn)程監(jiān)控、靈敏度高、易于安裝、壽命長（20年）等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力電網(wǎng)、海底電纜、油氣管道、核電裝置、熱力管網(wǎng)等易爆、高壓、高干擾、高危場所的實(shí)時在線、連續(xù)的溫度監(jiān)測，和隧道交通、市政管廊、石油儲罐、倉儲堆場、樓宇工廠等公共消防的火災(zāi)預(yù)警、報警。

二、分布式光纖測溫系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、光纖本身就是溫度傳感器，又是信號傳輸介質(zhì)，“傳”、“感”合一。

2、節(jié)能、安全穩(wěn)定：現(xiàn)場不需要通電，本征防爆、抗強(qiáng)電磁場干擾

3、距離長，單通道10公里，標(biāo)準(zhǔn)消防要求測試通道為4通道；

4、分布式測溫、無盲區(qū)：，由于使用感溫光纖作為傳感器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)分布式測量，無盲區(qū)

5、溫度靈敏度高

6、測量精準(zhǔn)：測量準(zhǔn)度可達(dá)0.5℃

7、定位精準(zhǔn)：定位準(zhǔn)確度可達(dá)0.5m

8、測溫范圍大：在-190~700℃ 之間都可以使用

9、空間分辨率高：空間分辨率可實(shí)現(xiàn)0.25m（杰昆科技高精度分布式光纖測溫系統(tǒng)DTS）

三、分布式光纖測溫系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域：

1、電力電網(wǎng)溫度監(jiān)測：

隨著科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能電網(wǎng)的普及。智能電網(wǎng)對可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高，給電網(wǎng)的日常運(yùn)行維護(hù)工作也帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)會。在電力系統(tǒng)中，電力電纜主要是用來進(jìn)行電能的傳遞，電纜常常因*運(yùn)行而發(fā)生絕緣老化，由于所處外部環(huán)境惡劣及內(nèi)部高負(fù)荷電流而引起局部高溫甚至火災(zāi)，而傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)方法主要靠人工進(jìn)行日常巡視，這需要大量人力和設(shè)備，不能準(zhǔn)確、快速地反映電力電纜的健康狀況，大大影響了電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行。而分布式光纖測溫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大面積、長距離實(shí)時在線溫度監(jiān)測，有效對電網(wǎng)進(jìn)行消防預(yù)警，為電網(wǎng)安全保駕護(hù)航。

2、海底電纜溫度監(jiān)測：

海地電纜溫度監(jiān)測：溫度是電纜運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的一個重要參數(shù)，當(dāng)電纜發(fā)生故障時，故障點(diǎn)附近的溫度就是升高，當(dāng)電纜運(yùn)行負(fù)荷增加或減少時，電纜整體溫度值也隨之上升或下降，通過分布式光纖測溫系統(tǒng)在線實(shí)時監(jiān)測電力電纜的溫度值可以及時掌握其運(yùn)行狀況，避免重大事故發(fā)生

3核電裝置：核電是一種技術(shù)成熟、可大規(guī)模生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源,在我國能源戰(zhàn)略中占有很大的比重。進(jìn)入新世紀(jì)以后,核電進(jìn)入快速發(fā)展階段,在“積極推進(jìn)核電發(fā)展”方針的指導(dǎo)下,我國制定了核電“2020年中國核電運(yùn)行裝機(jī)容量7000萬千瓦,在建3000萬千瓦”的規(guī)劃目標(biāo)。由此可見,我國核電將迎來發(fā)展高峰時期,從而對核電力設(shè)施如電纜、變壓器等設(shè)備的安全運(yùn)行監(jiān)控將成為一項(xiàng)重大任務(wù)，分布式光纖測溫系統(tǒng)可以有效實(shí)時進(jìn)行在線溫度監(jiān)測，有效實(shí)現(xiàn)火災(zāi)消防預(yù)警。

4熱力管網(wǎng)：近年來，由于熱力管網(wǎng)泄漏導(dǎo)致火災(zāi)的事情也時常發(fā)生，在熱力管網(wǎng)敷設(shè)感溫光纜，當(dāng)有泄漏發(fā)生時，該點(diǎn)溫度會發(fā)生異常從而被火災(zāi)探測器（分布式光纖測溫系統(tǒng)）

探測到，及時發(fā)出預(yù)警，工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)預(yù)警情況并作出判斷，及時安排人員處理泄漏事件，并修復(fù)泄漏管網(wǎng)。

5交通隧道、

交通隧道空間狹窄封閉、交通量大、通風(fēng)條件差、能見度低，發(fā)生火災(zāi)后煙氣大而且不易發(fā)散而導(dǎo)致短時間內(nèi)能見度低，由于大多數(shù)公路隧道多建在山區(qū)或水邊，洞口附近可以停車的開闊地面積有限，一旦發(fā)生火災(zāi)，容易造成擁堵，使現(xiàn)場作業(yè)的消防車輛無法正常通行，安全疏散困難，容易對洞內(nèi)車輛、人員和設(shè)備安全構(gòu)成重大危害。

建議超過1公里的公路隧道需使用火災(zāi)探測器，公路隧道按照設(shè)計要求2個車道需要配備1根測溫光纖在頂部。

分布式光纖火災(zāi)探測系統(tǒng)是一種全新的火災(zāi)探測技術(shù)，光纖本身即為傳感器，具有差定溫報警*式、分布式測量、定位精確、安裝簡單、后期維護(hù)成本低、誤報率極低等優(yōu)點(diǎn)，為隧道火災(zāi)監(jiān)測提供優(yōu)異解決方案。

6市政管廊、

綜合管廊*的優(yōu)勢是在不破壞路面的情況下對地下管線進(jìn)行施工和維護(hù)，這意味著維護(hù)人員的工作大部分要在地下進(jìn)行。市政地下綜合管廊內(nèi)干線、支線縱橫分布，距離長、人員稀少、光線昏暗、通風(fēng)不暢，一旦地下管線出現(xiàn)事故，人員和設(shè)備設(shè)施的安全都將面臨巨大的風(fēng)險。因此，需要進(jìn)行地下綜合管廊專業(yè)管線運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控和安全防護(hù)，提高城市地下綜合管廊運(yùn)行管理的快速反應(yīng)和安全防控能力。

主要體現(xiàn)在對于管廊倉中的電纜高壓電纜110千伏以上的電纜，每根電纜均需要敷設(shè)一根感溫光纜，對于管廊中的電纜架橋，在每一層都要成波浪形敷設(shè)感溫光纜。

7油石化：石油石化場景*怕的就是火和電，在那里都是禁止煙火的，分布式光纖測溫系統(tǒng)的感溫光纜敷設(shè)在改場景，不需要供電供網(wǎng)，非常適用于該場所的溫度監(jiān)測。

8儲堆場、（油罐、氣罐、煤倉、危險品倉庫等）

如糧食谷倉、儲煤廠倉等，大面積區(qū)域，這些地方屬于一個封閉和半封閉狀態(tài)，散熱條件差，很容易因?yàn)樯⑸洳患皶r引發(fā)高溫而自燃，由于人們沒有及時察覺而引發(fā)大范圍火災(zāi)危及人們的財產(chǎn)和生命健康，所以在倉儲堆場應(yīng)安裝感溫火災(zāi)探測器，實(shí)時察覺溫度異常，將火災(zāi)防患于未然。

9宇工廠

對于一些大型的廠房，由于面積比較大，發(fā)生火災(zāi)時，不易被人員所察覺，使用分布式光纖測溫系統(tǒng)，可在廠房敷設(shè)感溫光纜，實(shí)現(xiàn)大面積，遠(yuǎn)距離樓宇廠房溫度實(shí)時在線監(jiān)測。

四、分布式光纖測溫系統(tǒng)測量原理

分布式光纖測溫系統(tǒng)是基于拉曼散射中與溫度相關(guān)的反斯托克光相關(guān)的測試技術(shù)以及OTDR定位分析技術(shù)而形成的一個測溫系統(tǒng)。兩者相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時在線監(jiān)測和預(yù)警。

 1、拉曼散射

光纖溫度測量技術(shù)基于拉曼散射的物理效應(yīng)。光波導(dǎo)由攙雜的石英玻璃制成，石英玻 璃由SiO₂（二氧化硅）分子組成，熱使分子晶格產(chǎn)生振動，如果光照射在受熱激發(fā)而振動的分子上，聲 子和這些分子的電子之間會發(fā)生相互作用。因此光在光波導(dǎo)中會發(fā)生散射，這種效應(yīng)就是拉曼散射。

和入射光激發(fā)晶格諧振的頻率相比，散射光的譜線頻率發(fā)生了位移。反斯托克斯線的強(qiáng)度和溫度有關(guān)，斯托克斯線和溫度無關(guān)，使用光波導(dǎo)內(nèi)一點(diǎn)的反斯托克斯光和斯托克斯光強(qiáng)度的一種關(guān)系式，即可得到這一點(diǎn)的溫度。

2、測量原理

拉曼散射光的分布式測量要求有一個背光散射過程。**的背光散射過程就是 OTDR （OTDR:光時域反射測量技術(shù)）。使用這種技術(shù)可以定位光纖斷開的位置，對接頭和 插頭進(jìn)行評價和定位，定位使用玻璃纖維材料的衰減特性（瑞利散射）。

OTDR的測量過程是發(fā)射激光脈沖，通過檢測光脈沖的發(fā)射和返回的時間差決定光的散射水平和位置。與瑞利光相比，拉曼散射光測量顯示的背光信號只是千分之一左右， 使用OTDR技術(shù)的分布式拉曼溫度傳感器使用高性能脈沖激光源和快速信號平均技術(shù)。

分布式光纖測溫系統(tǒng)系統(tǒng)組成：

探測器主機(jī)+上位機(jī)軟件+測溫光纖

DTS只是一個探測器，要把信號傳給報警主機(jī) ，有多種信號傳輸方式，可實(shí)現(xiàn)與各種報警主機(jī)之間的信號傳輸。

  杰昆科技分布式光纖測溫系統(tǒng)：杰昆科技分布式光纖測溫系統(tǒng)DTS是集成光學(xué)、電子、機(jī)械和軟件算法等組成的復(fù)雜系統(tǒng)，產(chǎn)品*自主研發(fā)、生產(chǎn)，模塊化設(shè)計、性能穩(wěn)定、功耗低，使用公司自行研制的優(yōu)質(zhì)光放大器、低噪音高帶寬信號處理電路及高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具備業(yè)界的空間分辨率等優(yōu)良的性能指標(biāo)和友好的用戶界面。

杰昆分布式光纖測溫系統(tǒng)系統(tǒng)界面：

分布式光纖測溫系統(tǒng)系統(tǒng)參數(shù)：