分(fēn)布式光纖測溫系統的工作(zuò)原理(lǐ)

光纖測溫技(jì )術的發展你了解多(duō)少呢(ne)？當前，光纖測溫系統已廣泛應用(yòng)于電(diàn)力、石化、隧道、建築等領域，但較少用(yòng)于IDC機房領域，主要原因在于原已成熟的光纖測溫系統空間分(fēn)辨率(一般≥2m)、溫度精(jīng)度(一般為(wèi)±1℃~±3℃)、測量範圍(一般≥2km/每通道)和測量時間(一般10s~20s)均較大，不适用(yòng)于溫度和距離測量精(jīng)度要求較高的IDC機房。

光纖測溫系統作(zuò)為(wèi)IDC機房環境監控系統的一個子系統，使用(yòng)單根光纖實現溫度監測、信号傳輸，綜合利用(yòng)光纖拉曼散射效應和光時域反射測量技(jì )術來實時測量光纖沿線(xiàn)空間溫度分(fēn)布情況，在IDC機房内按照一定的路由規則在所有機櫃内敷設一根傳感光纖，可(kě)實現對每個機櫃指定的測量點進行實時精(jīng)确的溫度信息采集。

采用(yòng)光纖測溫對機櫃微環境溫度進行在線(xiàn)峰值監測，精(jīng)細化監測溫度分(fēn)布，溫度一旦超過預設的報警值，實時報警，避免由于過熱而造成服務(wù)器宕機事故發生;通過曆史溫度數據分(fēn)析，對可(kě)能(néng)發生的事故進行趨勢判斷，提前預警，避免事故的發生;多(duō)種報警方式，可(kě)通過以太網、短信等方式報警;預留有擴展接口，具備和空調系統相連接并聯動的可(kě)能(néng)，輔助機房整體(tǐ)規劃的施行，合理(lǐ)有效的使用(yòng)機房空調系統，提高資源利用(yòng)率，實現空調資源的按需分(fēn)配。

分(fēn)布式光纖測溫安(ān)裝(zhuāng)系統需注意的方面有哪些?分(fēn)布式光纖溫度監測的主機要求放置在0℃～40℃、濕度低于90%的環境中,如果主機在此環境以外使用(yòng),需要重新(xīn)定标。主機上配有FC活動光纖插座,它與測溫光纖近端的FC/APC活動插頭匹配。分(fēn)布式光纖溫度系統的安(ān)裝(zhuāng)實際上是光纖的安(ān)裝(zhuāng),即如何把測溫光纖敷設在被測溫對象上,實現最準确和最有效的測量,保證所要求的測溫精(jīng)度和空間分(fēn)辨率。在實際應用(yòng)中,需要分(fēn)布式測溫的場合是多(duō)樣的,因此測溫光纖的安(ān)裝(zhuāng)方法也是多(duō)樣的。

因為(wèi)光纖測溫系統不但是信号的載體(tǐ),還是溫度監測器,安(ān)裝(zhuāng)的質(zhì)量直接關系到測量的準确性,因此應該注意以下幾個方面:

(1)光纖如同電(diàn)線(xiàn),應盡量避免外來損傷,折斷。

(2)光纖是石英制品,在需要彎曲鋪設時隻能(néng)以大于3cm的圓弧實現,否則會引起光纖損耗,影響測量精(jīng)度。

(3)光纖接頭必須保持清潔,為(wèi)此可(kě)先鋪設光纖,再安(ān)裝(zhuāng)接頭。

分(fēn)布式光纖測溫初始化在系統安(ān)裝(zhuāng)後開始測溫之前,或在系統的定期定标前,需要使測溫光纖處于常溫下,運行系統的初始化程序,記錄一條測溫光纖的傳輸曲線(xiàn),作(zuò)為(wèi)系統的參考背景。

分(fēn)布式光纖測溫的工作(zuò)原理(lǐ)

随着我國(guó)經濟的發展，電(diàn)力系統正在朝着超高壓、大電(diàn)網、大容量、自動化的方向發展，一旦發生事故便會對國(guó)民(mín)經濟造成巨大損失。分(fēn)布式光纖測溫系統能(néng)夠實現多(duō)點、在線(xiàn)的分(fēn)布式測量，實現了運行設備的實時在線(xiàn)監測，有效地解決了長(cháng)期以來現場出現的高溫、燃燒、爆炸、火災等事故應急不備的問題。分(fēn)布式光纖測溫系統多(duō)模感溫光纜作(zuò)為(wèi)線(xiàn)型傳感器，光纜内含2根光纖，一根光纜可(kě)以長(cháng)至數公裏，甚至數十公裏，通過分(fēn)析光纜内不同位置上的光散射信号得到相應的溫度信息。那麽分(fēn)布式光纖測溫系統的具體(tǐ)工作(zuò)原理(lǐ)是怎麽樣的呢(ne)，今天小(xiǎo)編在這裏為(wèi)大家簡單講解：

1、分(fēn)布式光纖測溫系統組成原理(lǐ)

分(fēn)布式光纖測溫主機内部封裝(zhuāng)光器件、激光器、數據處理(lǐ)等部分(fēn)組成，主要用(yòng)于整個系統的參數配置、信号采集、信号分(fēn)析和分(fēn)析結果輸出等功能(néng)。在電(diàn)力系統中，這種光纖測溫技(jì )術在高壓電(diàn)力電(diàn)纜、電(diàn)氣設備因接觸不良引起的發熱部位、電(diàn)纜夾層、電(diàn)纜通道、大型發電(diàn)機定子、大型變壓器、鍋爐等設施的溫度定點傳感場合具有廣泛的應用(yòng)前景。

2、分(fēn)布式光纖測溫的基本原理(lǐ)

分(fēn)布式光纖測溫系統依據後向散射原理(lǐ)可(kě)以分(fēn)為(wèi)三種：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布裏淵散射。目前發展比較成熟，且有産品應用(yòng)于工程的是基于拉曼散射的分(fēn)布式光纖測溫系統。它的傳感原理(lǐ)主要依據的是光纖的光時域反射(OTDR)原理(lǐ)和光纖的後向拉曼散射溫度效應。

3、光時域反射(OTDR)原理(lǐ)

當激光脈沖在光纖中傳輸時，由于光纖中存在折射率的微觀不均勻性，會産生散射。在時域裏，入射光經後向散射返回到光纖入射端所需時間為(wèi)t，激光脈沖在光纖中所走過的路程為(wèi)2L，其中v為(wèi)光在光纖中的傳播速度、C為(wèi)真空中的光速，n為(wèi)光纖折射率。在測得時刻t時，就可(kě)求得距光源L處的距離。

4、光纖的後向拉曼散射溫度效應

當一個激光脈沖從光纖的一端射入光纖時，這個光脈沖會沿着光纖向前傳播。由于光脈沖與光纖内部分(fēn)子發生彈性碰撞和非彈性碰撞，故光脈沖在傳播中的每一點都會産生反射，反射中有一小(xiǎo)部分(fēn)的反射光，其方向正好與入射光的方向相反(亦可(kě)稱為(wèi)後向)。這種後向反射光的強度與光線(xiàn)中的反射點的溫度有一定的相關關系。反射點的溫度(該點光纖所處的環境溫度)越高，反射光的強度也越大。利用(yòng)這個現象，若能(néng)測出後向反射光的強度，就可(kě)以計算出反射點的溫度，這就是利用(yòng)光纖測量溫度的基本原理(lǐ)。