光纤光栅测温系统由光纤光栅温度传感器、单模光缆(用于远距离信号传输)、光纤光栅传感网络分析仪及计算机等终端监测设备组成。系统工作时,光纤光栅传感网络分析仪内部光源发出连续的宽带光,经光缆传输到监测现场布设的光纤光栅温度传感器,这些传感器内部的测量敏感元件――光纤光栅对该宽带光有选择地反射回相应的一个窄带光,经同一传输光缆返回到光纤光栅传感网络分析仪内部探测器来测定出各个传感器所返回的不同窄带光的中心波长,从而解析出各监测点的温度值。由于多个传感器所返回的窄带光信号中心波长范围不同,所以可以将这些传感器串接组网实现多点同时测量,大大简化了传感器及引出线的布设,避免了以往逐点测量的不便。
在电力系统温度监测中,温度传感头通常安装在户外,并且在电力方面还会有很强的电磁干扰,环境比较恶劣,传统测温技术如红外线测温、热电耦、热电阻、半导体温度传感、感温电缆等技术由于受各种因素的影响,经常会产生误差大、漏报、误报等现象。 而光纤光栅传感器作为目前国际上最新一代的光纤传感器,由于其具有本质防爆、抗强电磁干扰、电绝缘性好、防雷击、高精度、重量轻、体积小,能方便地使用波分复用技术在一根光纤中串接多个光纤光栅温度传感器进行分布式测量等优点,所以在电力系统统测温方面具有其它测温方式无法比拟的优势。
系统简介
对于工业生产领域,发电厂、供电局、钢铁企业、化工企业、冶炼厂、水泥厂等大型工业企业,用电设备容量大、设备数量多,专门为该设备供电的电缆沟道电缆密集、布置凌乱,极容易产生发热现象。特别是在电缆接头、电缆弯头等位置,是产生发热的主要部位。电缆沟道环境恶劣无人值守,在电缆局部发生过热后不宜被发现,事故蔓延即造成重大事故。
泰达尔公司根据哈工大结构健康监测课题组提供的专利技术,独立开发“电缆温度在线监测解决方案”通过对电缆接头温度的监控,对接头过热所引起的断开和火灾事故能进行早期预测报警,提醒操作人员及时处理,从而为现场设备的安全运行提供了有力保证。
系统结构
该系统由光纤光栅温度传感器、传输光缆、光纤光栅温度在线监测仪和计算机四部分组成。
光纤光栅温度传感器安装在被测点表面,实现温度信号的采集;被测点和控制室之间采用光纤光缆进行信号传输;光纤光栅温度在线监测仪和计算机可放置在控制室内,解调仪通过以太网向计算机传送温度信号,由计算机系统实施数据处理、故障诊断、报警及控制。
系统可与厂内MIS的管理网络相连,实现信息的共享,连接到网络的计算机均可察看电缆电缆沟道内的设备实时运行状态,实现现场数据的监测。
系统技术指标
指 标 |
参 数 |
测温范围 |
-30℃~+100℃ |
测温精度 |
±0.5℃ |
测温分辨率 |
0.1℃ |
巡检周期 |
<3s/24通道 |
报警触发条件(满足任一条件即报警,用户可设定报警阈值) |
温度超过75℃ |
温升速率超过8℃/min |
超过区域内平均温度值15℃以上 |
感温探头引出接口类型 |
FC/APC标准光纤接头 |
传输光纤最小弯曲半径 |
5cm |
单台设备测温点数 |
1~432 |
报警输出 |
无源开关触点1~24对 |
供电方式 |
AC220V |
通讯接口 |
RS232或10M以太网 |
系统特点
全光型、本质安全:不同于光电结合型测温系统,本系统在监测现场无需供电,是真正意义上的全光监测。系统本质安全,其防爆、抗强电磁干扰、防雷击的特点明显优于感温电缆等其他技术方案。感温探头和传输光纤高绝缘、高耐压、防爬电、阻燃
高精度、高可靠性:绝对量测量,光源衰减和线路损耗不影响测量精度。在所有类型光纤传感器中具有较高的测量精度。接触式测温,指标优于红外测温传感器。
扩展性、兼容性强:FAS-A型光纤光栅温度在线监测仪具有一个RS-485接口,在无中继器的情况下,128个FAS-A型仪表可组成一个测量网络,由上位计算机在线监测所有开关柜接点的温度。同时,监测仪可与厂内局域网互联,采用TCP/IP通讯协议,局域网上的计算机也可监测温度。 |