分布式光纤传感器简介

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1、温度探测及火灾探测系统进化---连续分布式光纤温度探测器测温技术的进化第一代：铂电阻、热电偶、集成测温芯片光纤光栅等点式温度传感器，当需要大范围检测时，需要组网，布线复杂，系统可靠性差，维护工作量大测温技术的进化第二代：感温电缆、红外测温仪、双波长火焰探测器等线形温度传感器：探测范围200米以内，这类传感器的缺点不能定位，感温电缆报警后即失效，需要更换。测温技术的进化第三代：分布式光纤温度传感器：用一根数公里长的光纤替代数千甚至上万个点式温度传感器，而且抗电磁干扰，本证安全，测温不用电，可用于油污、粉尘等恶劣环境、施工简单，系统调校方便。连续分布式光纤温度探测器原理示意图“探测光缆＝探测器

2、”1m脉冲光背向散射光每隔1m即提供一个测量点沿着整条光缆进行测量:10km光缆=10,000探测器T9,999T9,998T9,997T9,996T9,995ScatteringinOptic-FiberMolecularenergyleveldiagramMeasuringtemperatureprincipleuseRamanEffectStokesRamanback-scatteringphotonflux:Anti-StokesRamanback-scatteringphotonflux:Thepopulationofloweranduppermolecularenergylev

3、el,itisdependentonthelocaldomaintemperatureofopticalfiber:温度曲线分区探测（电缆上敷设感温光缆）分区探测感温介质光纤通信技术为信息网络化传输提供了高速宽带的信息高速公路。光纤传感具有特点：本质防爆、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、本质防爆、抗电磁干扰、灵活方便等。可实现“传”、“感”一体化。纤芯包层涂覆层护套井下环境温度探测及煤层自燃监测沿井道敷设长距离的温度探测光缆，可以监测煤矿井下巷道及工作面的环境温度梯度分布等作业条件通过嵌入煤层敷设方式探测岩煤温度，可以监测井下煤层自燃症兆具有矿井采空区火灾早期预测预报和专家决策分析功能测温光纤

4、皮带输送机全线热点探测与火灾报警由于所传送的粉（块）状物料会造成滚筒打滑或托辊卡住引起超温燃烧电气短路、人为明火等外部火源引燃火灾2008年03月02日，山西朔州冯家岭煤矿井下发生皮带燃烧事故，9人不幸遇难通过沿皮带机全线敷设温度探测光缆，实时监测长距离皮带输送机全线的热点与火灾报警测温光纤对井下大负荷电缆安全运行监控井下大功率采矿机械设备的大负荷电缆，处于高温高湿频繁拖移的工作状态,将有利于企业安全生产2008年03月05日，黑龙江省鹤岗市泰源煤矿，由井下电缆破损引发火灾，井下的13名矿工遇难探测电缆的长期超负荷过热运行及老化、破损而引起的燃爆和突发热故障提供预警与火灾报警，为矿井的安全

5、运行提供了有力保证探测光缆又是矿井电缆故障的温度记录器，它能在大负荷电缆故障之前发出报警及检修建议。在一条探测缆上可分别设定100个以上的监测区间测温光纤电缆隧道、电缆夹层的火灾探测－－光缆安装电缆夹层测温：将光缆埋入夹层中。变事后报警为事前预测电缆隧道测温：将光缆悬挂安装于隧道顶部电缆桥架上电缆温度测量：将光缆沿桥架上电缆正弦铺设矿井变压器的故障探测与火灾报警变压器内部发生严重过载、短路等故障，不仅会烧毁变压器，而且由于绝缘物和油在电弧的作用下急剧汽化使变压器内部压力急剧增加，轻则使变压器损坏，重则起火爆炸，大量喷油还能将火灾进一步扩大探测光缆可探测电力变压器箱体上下左右前后的各区域温

6、度变化，给出±0.5℃的温度探测误差。通过计算机数据处理，还可三维彩色显示的变压器实际运行温度变化状况。通过与历史数据比较，给出变压器的老化、故障等火灾前期预报。测温光纤在发电与电网应用用于发电厂的锅炉、变压器、冷水塔、电缆廊道的温度探测及消防报警及时发现电网线路上的发热点实施监测全网缆线完好性(是否被毁坏?)实时监测电网（包括分支网络）的热负荷变化，优化电力资源配置提供全程全网的环境温度分布（包括直埋电缆周边回填土热阻变化），为动态负荷测定系统提供温度数据为电缆燃爆和突发热故障提供预警随着环保意识的增强，储煤仓由露天堆放改为半封闭堆放，煤的自燃需要监测电缆隧道(井道)、复合电缆油库、油料

7、地井测温消防原油和成品油的燃烧初期最显著特征是释放能量使环境温度升高，因此油库火灾信号探测主要采用温度检测作为火灾探测对象油井中的应用反应釜立体空间温度分布监测生态环境温度检测日立公司路面结冰检测事前预测事后报警防范于未然分布式火灾探测系统的优势市场与机遇在国外已有十几年的应用：大坝浇注、电力电缆运行温度（负荷）检测、管路泄露在国内隧道应用较多，电力电缆等特种行业刚开始起步部分地铁准备使用煤矿尚没有应用案例大厦、商场尚未