Kako koristiti distribuirano optičko vlakno za mjerenje temperature sabirničkog kanala

U distribuirani sustav za mjerenje temperature optičkih vlakana koristi vlakna za senzor temperature položena u sabirnički kanal, i koristi Raman efekt raspršenja i princip pozicioniranja refleksije optičke vremenske domene za praćenje i precizno lociranje temperaturnih promjena duž sabirničkog kanala u stvarnom vremenu.

1、 Načelo distribuirano mjerenje optičkih vlakana temperature sabirničkog kanala
Mjerenje temperature sabirničkog kanala distribuiranim optičkim vlaknima uglavnom se temelji na Ramanovom učinku raspršenja optičkih vlakana i principu reflektometrije optičke vremenske domene (OTDR) Pozicioniranje.

Kada distribuirani optički domaćin ubrizgava impulse optičkog signala u optički kabel, optički signal će biti podvrgnut postRamanovom raspršenju tijekom prijenosa unutar optičkog kabela. Kada na određeni položaj optičkog vlakna utječe vanjska toplina, energija fotona na tom položaju će se promijeniti, što rezultira raspršenom svjetlošću različitih valnih duljina. Zbog bliskog odnosa između valne duljine i temperature, informacije o temperaturi mogu se dobiti analizom valne duljine i pomaka frekvencije vraćene raspršene svjetlosti.

U međuvremenu, korištenjem principa pozicioniranja optičke refleksije u vremenskoj domeni, Može se odrediti mjesto na kojem se događaju promjene temperature. Kada se svjetlost prenosi u optičkim vlaknima, odrazit će se na različitim pozicijama. Mjerenjem vremenskog kašnjenja reflektirane svjetlosti, može se odrediti položaj svake točke na vlaknu. Kombiniranjem informacija o temperaturi dobivenih Ramanovim raspršenjem s pozicioniranjem refleksije u optičkoj vremenskoj domeni, Može se dobiti raspodjela temperature duž optičkog kabela, čime se postiže distribuirano mjerenje temperature u sabirničkom kanalu. Ova metoda mjerenja može biti precizna za svaku točku mjerenja temperature, postizanje praćenja temperature cijelog sabirničkog kanala u stvarnom vremenu. Npr, u nekim velikim elektroenergetskim sustavima, Autobusni kanal može biti dugačak nekoliko kilometara, i distribuirana optička vlakna Sustav za mjerenje temperature može točno izmjeriti temperaturu na određenim udaljenostima (kao što je interval uzorkovanja od 0.4 metara), a točnost pozicioniranja može doseći 1 metar ili čak i više.

2、 Metoda za distribuirano mjerenje optičkih vlakana temperature sabirničkog kanala
(1) Polaganje optičkih vlakana
Položite duž smjera kruga sabirnice
Pri polaganju distribuiranih optičkih uređaja u sabirničke kanale, Treba ih postaviti duž smjera kruga sabirnice kako bi se osiguralo sveobuhvatno praćenje temperature. Optički kabeli moraju prodrijeti kroz različite dijelove sabirničkog kanala i pokriti glavno područje sabirničkog kanala kako bi dobili potpune informacije o temperaturi.
Zbrinjavanje autobusne veze
Na svakom spoju sabirnice, optičko vlakno za mjerenje temperature bit će namotano u prsten za mjerenje temperature. Svrha toga je točnije praćenje temperaturne situacije ovih ključnih dijelova. Optičko vlakno je izravno pričvršćeno na površinu poklopca veze, obično se namota tri puta, a zatim fiksiran trakom otpornom na visoke temperature. Uzimajući u obzir ujednačenost ožičenja i naknadnu kalibraciju i otklanjanje pogrešaka, duljina ugradnje optičkih vlakana za senzor temperature na svakom spoju treba biti dosljedna.
Fiksni položaj optičkih vlakana
Optičko vlakno treba čvrsto učvrstiti na gornjoj površini sabirnice, kao i u većini slučajeva, Ovaj raspored može učinkovitije uhvatiti promjene temperature. Naravno, ako postoje ograničenja na mjestu instalacije, Optičko vlakno se također može pričvrstiti na donju površinu sabirnice prema stvarnoj situaciji, Ali apsolutno nije dopušteno pričvrstiti optičko vlakno na vanjsku stranu bočne ploče kako bi se izbjeglo utjecanje na točnost i stabilnost mjerenja temperature.
U širem području unutar sabirničkog kanala, S-namot se može koristiti za polaganje optičkih vlakana, što može povećati kontaktnu površinu između optičkih vlakana i sabirničkog kanala, i poboljšati osjetljivost i točnost senzora temperature.
Završna obrada
Svaki distribuirani domaćin za mjerenje temperature optičkih vlakana može povezati više kanala vlakana za mjerenje temperature, a optička priključna kutija instalirana je na kraju svakog kanalnog optičkog kabela, s približno 10 metara optičkog kabela rezerviranog unutar priključne kutije. Optička vlakna unutar priključne kutije ne podliježu mjerenju temperature i uglavnom služe u svrhu ispitivanja pozicioniranja.
(2) Prikupljanje i obrada podataka
prikupljanje podataka
Distribuirani domaćin optičkih vlakana ubrizgava impulse optičkog signala u optički kabel, a svjetlost nakon Ramanovog raspršenja koja se stvara tijekom prijenosa optičkog signala u optičkom kabelu prenosi informacije o temperaturi. Ti će se optički signali reflektirati natrag na domaćina mjerenja temperature optičkih vlakana. Domaćin dobiva podatke vezane uz temperaturu primanjem ovih reflektiranih svjetlosnih signala.
obrada podataka
Nakon primanja reflektiranog svjetlosnog signala, Domaćin za mjerenje temperature optičkih vlakana prvo izvodi fotoelektričnu pretvorbu kako bi svjetlosni signal pretvorio u električni signal. Zatim, Električni signal se pojačava kako bi se povećala njegova snaga za naknadnu analizu. Poslije, analizom valne duljine i frekvencijskog pomaka povratne sprege, podaci o temperaturi izračunavaju se na temelju odnosa između Ramanovog raspršenja i temperature. U isto vrijeme, Princip pozicioniranja optičke refleksije u vremenskoj domeni koristi se za određivanje lokacije temperaturnih anomalija.
(3) Nadzor temperature i alarm
Praćenje u stvarnom vremenu
Distribuirani sustav mjerenja temperature optičkih vlakana može pratiti promjene temperature duž sabirničkog kanala u stvarnom vremenu. Na sučelju za nadzor sustava (kao što su distribuirani sustav za nadzor temperature optičkih vlakana instaliran na glavnom računalu), Podaci o temperaturi linije polaganja optičkih kabela mogu se prikazati u obliku krivulja raspodjele temperature, krivulje temperaturnih varijacija svake točke tijekom vremena, itd., što korisnicima olakšava intuitivno razumijevanje temperaturnog statusa sabirničkog kanala.
Postavke alarma
Korisnici mogu postaviti vrijednosti upozorenja i alarma na temelju stvarnih situacija. Kada temperatura premaši vrijednost upozorenja, Sustav može izdati signal upozorenja kako bi podsjetio osoblje da obrati pozornost na promjene temperature u sabirničkom kanalu. Kada temperatura premaši vrijednost alarma, sustav će emitirati jače alarmne signale, kao što su zvučni i svjetlosni alarmi, a može čak i obavijestiti relevantno osoblje putem SMS-a i drugih sredstava. Vrste alarma mogu uključivati alarm konstantne temperature (alarm kada određena točka dosegne određenu temperaturu), Regionalni alarm za temperaturnu razliku (alarm kada je temperaturna razlika u određenom području prevelika), alarm za brzi porast temperature (alarm kada je brzina porasta temperature prevelika), alarm za lom vlakana (alarm kada je vlakno prekinuto), Alarm za abnormalnost uređaja, itd. Ovi alarmi su vizualizirani kako bi se korisnicima olakšalo brzo lociranje problema.

3、 Preporučena oprema za distribuirano optičko mjerenje temperature sabirnice
(1) Fuzhou Yingnuo tehnologija distribuiranog sustava za mjerenje temperature optičkih vlakana
Sastav i funkcije sustava
Sastoji se od optičkog vlakna za mjerenje temperature, domaćin za mjerenje temperature, veža, Platforma sustava i ostali dijelovi. Domaćin za mjerenje temperature usvaja host za mjerenje temperature optičkih vlakana klase M, koji ima dobre pokazatelje uspješnosti. Stroj za upravljanje komunikacijom može učitati podatke glavnog računala za mjerenje temperature optičkih vlakana na platformu sustava putem stroja za upravljanje komunikacijom.
Karakteristike izvedbe
Ovaj sustav ima karakteristike otpornosti na plamen, Otpornost na eksploziju, otpornost na koroziju, otpornost na visoki napon, jaka otpornost na elektromagnetsko polje, otpornost na zračenje, i snažne performanse protiv smetnji. Može točno izmjeriti temperaturu na različitim položajima u smjeru polaganja vlakana senzora temperature i locirati temperaturne anomalije, i preuzimaju funkcije kao što je prikupljanje signala, Analiza podataka o obradi signala, Alarm za pregrijavanje, i prijenos podataka za cijeli sustav. Točnost mjerenja temperature sustava je visoka, dosezanje ± 0.05 °C, a točnost pozicioniranja može doseći 0,05 m. Istovremeno se može mjeriti više optičkih vlakana, i prema stvarnim potrebama, nalazi se 4, 8, 12, i 16 Kanali koje možete izabrati. I može mjeriti temperaturne promjene nadziranog objekta na svakom 1 metar (5 Centimetara) točka u stvarnom vremenu.
(2) Energetski intenzivan sabirnički kanal DTS distribuirani optički host
Performanse domaćina
Marka je Fuzhou Yingnuo Electronic Technology Co., D.o.o., proizvedeno u Fujianu, Kina. Kontinuirano radno vrijeme doseže 50000 sati, A model je fjnno.com. Načini ugradnje uključuju zidne, montiran na stalak, i opcije montirane na ormar. Raspon mjerenja temperature je (-200-700) °C, a maksimalna brzina obrade podataka je 4 GByte/sekundi. Vanjski zaslon može se spojiti na industrijsko računalo putem RJ45 Ethernet kabela, ili alternativno opremljen 4.3-10 inčni LCD zaslon za prikaz temperaturnih krivulja, Kvaliteta izrade kabela za mjerenje temperature, Informacije o mreži, samoprovjera opreme, Prikaz informacija o opremi, Snimanje alarma, prigušivanje opreme i druge funkcionalne jedinice. Maksimalni mjerni kanal je 16 kanalima (tipičan 4 kanalima), koji se mogu koristiti za mjerenje objekata kao što su sabirnički kanali, tuneli galerije cijevi, naftovodi i plinovodi, a također podržava prilagođenu obradu.

4、 Studija slučaja o distribuiranom optičkom mjerenju temperature sabirnice
Uzimajući dva komercijalna građevinska projekta kao primjer.
Pregled projekta
Ove dvije poslovne zgrade imaju ukupnu građevinsku površinu od preko 10000 četvornih metara, sa 2 podzemne etaže i 27 nadzemne etaže, i komercijalni su uredski kompleksi. Postoji ukupno 27 sabirnički kanali ukupne duljine preko 3600 metara, i približno 1700 Na licu mjesta pregledane su važne točke praćenja.

Primjena distribuiranog sustava za mjerenje temperature optičkih vlakana
Ovaj projekt primjenjuje distribuirani sustav za mjerenje temperature optičkih vlakana. Domaćin za mjerenje temperature optičkih vlakana razine 1m i stroj za upravljanje komunikacijom ugrađeni su u zidnu kutiju podzemne prostorije za nadzor, s duljinom vlakana za senzor temperature od 5500 m položenim duž površine sabirničkog kanala. Krug od više od 1 mjerač je omotan oko pokrovne ploče na spoju sabirničkog kanala kako bi se osiguralo da svaki konektor može mjeriti temperaturu pokrovne ploče.
Funkcije i učinci sustava
Funkcija alarma: Sustav ima funkcije vizualnog alarma kao što je alarm konstantne temperature, Regionalni alarm za temperaturnu razliku, alarm za brzi porast temperature, alarm za lom vlakana, i alarm za abnormalnost uređaja. Kada je temperatura sabirničkog kanala nenormalna, Alarm se može odmah i točno izdati kako bi se obavijestilo relevantno osoblje za rukovanje, izbjegavanje pojave sigurnosnih nesreća.
Funkcija zaslona: Može prikazati mapu particije punog raspona, Krivulja raspodjele temperature, i krivulja temperaturnih varijacija točaka praćenja tijekom vremena. To omogućuje osoblju da intuitivno razumije raspodjelu temperature u sabirničkom kanalu i trend promjena temperature tijekom vremena, što je korisno za analizu radnog statusa sabirničkog kanala.
Funkcija upita: Može postavljati upite i prikazivati povijesne podatke, i izravno upit o podacima o uređaju, Radni parametri, Statistički podaci, itd. na dijagramu sustava. Olakšavanje osoblju analize povijesnih podataka o temperaturi sabirničkih kanala, kao što je analiza obrazaca promjene temperature i prepoznavanje potencijalnih problema i opasnosti.
Funkcija analize: Prikazivanjem povijesnih trendova, procijeniti buduće trendove i pružiti referentne informacije o održavanju. To pomaže u razvoju razumnog plana održavanja i unaprijed sprječavanju potencijalnih kvarova u sabirničkom kanalu.
Performanse u stvarnom vremenu: Sustav nadzire temperaturu ispitnog područja u stvarnom vremenu za 7 × 24 sati, brzo otkriva i locira temperaturne anomalije, i postiže rano upozoravanje. To je ključno za osiguravanje sigurnog rada sabirničkog kanala, budući da visoki napon i struja unutar sabirničkog kanala mogu dovesti do ozbiljnih sigurnosnih nesreća ako je temperatura previsoka.
5、 Mjere opreza za distribuirano optičko mjerenje temperature sabirnice
(1) Mjere opreza tijekom instalacije
Status sabirničkog kanala
Prije ugradnje distribuiranog uređaja za mjerenje optičkih vlakana, Potrebno je osigurati da je sabirnički kanal u isključenom stanju kako bi se izbjegle nepotrebne nezgode uzrokovane strujnim smetnjama, a istovremeno osigurava sigurnost osoblja za instalaciju.
Fiksacija optičkih vlakana
Fiksacija optičkih vlakana treba biti stabilna i udovoljavati zahtjevima. Ako optičko vlakno treba pričvrstiti na gornju ili donju površinu sabirnice u skladu s propisima (u posebnim slučajevima), ne može se pričvrstiti na vanjsku stranu bočne ploče. Na spoju sabirnice, Optičko vlakno treba namotati i učvrstiti u skladu s propisima kako bi se osiguralo da je duljina ugradnje optičkog vlakna za mjerenje temperature na svakom spoju dosljedna, što pomaže osigurati točnost mjerenja i naknadne kalibracije i otklanjanja pogrešaka.
Spajanje i ožičenje
Prilikom spajanja opreme kao što su priključne kutije s optičkim vlaknima, Važno je osigurati sigurnu vezu kako biste spriječili bilo kakvu labavost koja može utjecati na prijenos signala. Ožičenje treba biti uredno i razumno, izbjegavanje situacija kao što su kompresija vlakana i pretjerano savijanje. U isto vrijeme, treba uzeti u obzir ujednačenost ožičenja kako bi se olakšali naknadni radovi na održavanju i upravljanju.
(2) Mjere opreza tijekom uporabe
Postavka alarma temperature
Korisnici bi trebali postaviti vrijednosti upozorenja i alarma razumno na temelju stvarnog rada i projektnih zahtjeva sabirničkog kanala. Ako je vrijednost alarma postavljena prenisko, Mogu se pojaviti lažni alarmi; Ako je postavljeno previsoko, temperaturne anomalije možda se neće otkriti pravodobno, što dovodi do sigurnosnih opasnosti.
Održavanje opreme
Redovito održavajte opremu distribuiranog sustava za mjerenje temperature optičkih vlakana, uključujući pregled domaćina mjerenja temperature, Oprema za optička vlakna, i drugi uređaji. Provjerite radni status glavnog računala za mjerenje temperature, na primjer je li obrada podataka uobičajena, je li komunikacija normalna, itd; Provjerite je li optičko vlakno oštećeno, dobi, itd., i pravodobno ga zamijenite ili popravite ako postoje problemi.
Praćenje i analiza podataka
Redovito analizirajte praćene podatke o temperaturi, ne samo fokusiranje na to je li trenutna vrijednost temperature normalna, ali i analiziranje trenda temperaturnih promjena. Npr, Ako se utvrdi da je temperatura u određenom području, iako ne prelazi vrijednost alarma, pokazuje kontinuirani uzlazni trend, također ga treba shvatiti ozbiljno i dodatno provjeriti.

Senzor temperature od optičkih vlakana, Inteligentni sustav nadzora, Distribuirani proizvođač optičkih vlakana u Kini