基于分布式光纤测温系统单芯电缆瞬态温度场数值计算

分布式光纤温度监测与报警系统的研究 崔文华,陈志斌 (鞍山钢铁学院信息系,辽宁鞍山　114044) 　　摘要:分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统(doftss),它是近年 来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统,具有自标定、自校准和自检测功能。 对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明,介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值、定 标和直线拟合算法的实现,通过rs232和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示,并 组成了火灾预测和报警系统,对硬件结构的实现和软件流程进行了说明。 关　键　词:　　分布光纤光子传感系统;　光纤测温;　标定 中图分类号:tn25　　文献标识码:a　　文章编号:100722276(2002)0220175204 studyondistributedopt

光纤分布式温度监测系统（dts）上海华魏光纤传感技术有限公司 xx电缆隧道温度监测系统第1页共20页 xx电缆隧道 光纤分布式温度监测系统方案 上海华魏光纤传感技术有限公司 二○一一年八月 时刻关注生命安全，时刻关注工程质量！ 光纤分布式温度监测系统（dts）上海华魏光纤传感技术有限公司 xx电缆隧道温度监测系统第2页共20页 目录 1设计准则.......................................................................................................................................................3 3.1系统目标.......................................

动力电缆温度监测是及时发现电缆线路局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态、保障电缆安全稳定运行的技术措施。文中首先介绍了基于喇曼散射的光纤分布式测温的基本原理和基于光时域反射技术的空间定位原理。给出了基于拉曼散射的光纤分布式测温系统的组成、功能和技术指标。最后,结合电力系统的实际情况,给出了感温光缆的具体施工方法。

分布式光纤测温技术在线监测电缆温度 彭　超1,2,赵健康2,苗付贵2 (1.华中科技大学电子与信息工程系,武汉430074;2.国网武汉高压研究院,武汉430074) 摘　要:为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度在线监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特 点。将分布式光纤测温仪器装在220kv高压电缆上进行的2个月现场试验中,考察了仪器的测温精度、定位精 度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术温度误差小、定位精度高、响应时间短、运行可靠且能实现 长距离大范围测温,可有效应用于电缆的温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考数据,并可有效避免 电缆火灾事故。最后在10kv的电缆的工频逐级击穿试验中探讨用该技术于在线监测电缆绝缘的可能性,试验结 果说明该技术为电缆绝缘在线检测提供了一种新的思路和

分布式光纤测温系统在电力行业电缆温度监测中发挥着重要的作用。本文介绍了光纤拉曼散射测温基本原理和基于光时域反射(otdr)定位原理。以青岛供电公司二回三相4km长电缆温度监测工程为例,介绍了光缆的选择、系统功能和监测情况。经综合分析,系统温度精度为±1℃,距离定位精度±2m,为电缆温度实时监测和输电安全提供了科学依据。

为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度在线监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特点。将分布式光纤测温仪器装在220kv高压电缆上进行的2个月现场试验中,考察了仪器的测温精度、定位精度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术温度误差小、定位精度高、响应时间短、运行可靠且能实现长距离大范围测温,可有效应用于电缆的温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考数据,并可有效避免电缆火灾事故。最后在10kv的电缆的工频逐级击穿试验中探讨用该技术于在线监测电缆绝缘的可能性,试验结果说明该技术为电缆绝缘在线检测提供了一种新的思路和手段。

动力电缆温度监测是可以及时发现电缆线路过热点位置和检测运行线路的绝缘状态,从而保障电缆安全稳定运行的技术措施。针对电缆过热事故的主要原因和特点,提出采用分布式光纤测温技术对电缆沿线温度进行监测预警,给出了分布式光纤测温系统的原理、组成和光缆布设方案,此系统对保证电力系统的安全运行有重要意义。

由于煤矿井下作业场所的特殊性,电缆着火引发的重大事故会严重威胁煤矿的安全生产,本文提出采用分布式光纤测温技术对井下电缆温度进行监测预警技术,给出了分布式光纤测温系统的组成、原理和光缆布设方案,对保证井下电力系统的安全运行有重要应用指导价值。

电缆分布式光纤测温系统运行情况分析

导体温度是电力电缆载流量幅值变化的最直接特征量,电缆表面温度和线芯温度是反应电缆运行情况的重要参量。在简化内热源的基础上,建立单芯交联聚乙烯电力电缆的传热模型;通过研究稳态时电缆温度场分布,分析温度参量之间的关系和影响载流量的因素;基于这个传热模型,优化影响因素,对提高电缆安全运行的可靠性和载流量最优化配置有重要的指导意义。

1引言 电缆作为保证煤矿生产供电系统稳定的必需品广泛应用于我国的矿井,鉴于煤矿井下作业场所的特殊性,我国对矿用电缆有着严格的产品标准和要求,但是电缆遍布范围广泛,加之煤矿巷道结构复杂,一旦电缆温度局部过高则会引起火灾,危害性极大,因此需要使用温度传感器对运行状态的电缆进行温度测量.传统的测温方式以电信号为基础,由于矿井环境的特殊性,易出现安全问题且测量温度的精度会受到很大影响,另外存在布线复杂、容易损坏,维护工作大,测量范围小等不足之处.将分布式光纤测温技术应用于煤矿电缆测温,可实现长距离、多点连续测量,且温度和空间分辨率比较高,极大地提高了测温的效率.

光纤测温系统技术原理 线型差定温火灾探测系统的原理是利用激光在光纤中传输能够产 生背向散射，在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲，它在光纤中 传输的同时不断产生背向散射光波，这些背向散射光波的状态受到所 在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经波分复 用、检测解调后，送入信号处理系统便可将温度信号实时显示出来， 并且由光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些信息定位。 其原理和结构框图如下所示。 线型差定温火灾探测系统的原理示意图 0 三．系统组成 测温主机（终端机） 感温光纤 监视机（工控电脑） 1、fdts系统主机插槽视图 测温主机：型号：jtwn-ldc-70a-fr01，广州市科思通技术有限公司自主开发。 经过国家消防机构检测合格的产品。 rs232通信口引脚图： 引脚输出信号 1空 2rxd（串口1） 3txd（串口1） 4

. '. 光纤测温系统原理 2.3.1光纤测温系统构成 图4光纤测温系统构成 光纤测温系统设计说明：采用点式测温，由于解调体积较小，可每台**每组件近安装一 个温度解调仪，测温主机安装在控制室，多路感温光纤分别对监控区域进行温度监测，通过 rj45上传实时温度数据，报警时通过继电器输出报警信息给上位机，实现报警联动。 2.3.2系统特点 ?不降低电气设备的安全等级：测温式电气火灾监控探测器体积小，直径2.8mm，没有任 何金属材质、电子元器件，绝缘性好，20cm耐10万伏电压。 ?最准确的预报技术：不受电磁场干扰的监测方式，≤10s的响应时间充分将火灾隐患消 灭在萌芽阶段。 ?全年、全天侯安全守护：至少25年，每年365天，全天候24小时实时监测和分析。 . '. ?高性价比：初期造价经济合理，后期运行免维护。 ?减少了监测盲区、提高了设

分布式光纤测温系统应用于电缆线路设计的探讨

电力电缆作为电力系统最基础的单元,其运行温度制约着整个配电系统的安全运行。文章通过对比各种广泛应用的电缆温度检测方法,引入了一种基于拉曼散射光时域反射的分布式光纤在线监测电缆温度系统,应用dsp和fpga技术设计了高速信号采集和处理单元,并简要介绍了系统的基本原理、组成结构和主要特性。检测结果表明,系统测温精度较高,可以达到±1℃范围之内,能够实现对电缆的实时监测。

简要介绍了分布式光纤光栅测温技术的基本原理和特点,探讨该技术在电缆温度在线监测中的应用前景。对光纤光栅温度传感器的封装进行了优化设计,并将其安装在220kv高压电缆上进行为期一年的现场试验,考察了系统的测温精度、响应时间及运行可靠性等指标,试验结果表明该技术测温误差小、响应时间短、运行可靠且能实现长距离测量,可有效应用于电缆温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考依据,避免电缆火灾事故。最后在工频击穿试验中验证了该技术为电缆绝缘在线监测提供了一种新的思路和方法,值得推广。

运用分布式光纤测温技术原理设计电缆温度监测系统，并简单介绍该技术的实际运用效果，为预防电缆火灾事故提供技术支撑，

智能配电网中对电缆运行相关信息监控的集成已成趋势。介绍了一套基于分布式光纤测量技术的电力电缆温度实时监控系统。叙述了该系统的架构及方案设计,系统具有的显示界面清晰、工井三维显示、形成实时负荷温度响应曲线等功能特点。

在电力系统中，常由于绝缘材料老化放电或电缆接头压接不好，造成动力电缆过热现象，引起爆炸和火灾，并造成断电停产事故，严重危害企业安全生产，给企业带来巨大经济损失。dts光纤测温系统采用先进可靠的技术，对电缆、接头、隧道环境的温度进行在线监测，及时掌握各被监测对象的温度变化状态，及早发现温度异常并及时处理，防止爆炸、火灾等恶性事故的发生，对保障企业安全生产具有重要的意义。

分布式光纤温度测量系统 -----------------电缆温度测量的应用 引言 光纤传感技术是在上世纪七十年代伴随着光纤通信的蓬勃发 展而提出来的,它与光时域反射技术密切结合迅速崛起,经过几 十年的发展而在多个领域广泛应用。与传统的传感器相比,光纤传 感器具有轻质,耐腐蚀,耐高温,防水防潮,抗电磁干扰等一系列 优点,因此在恶劣环境中颇具用途。而分布式光纤传感技术除具备 上述特点以外,还具备实时获取在传感光纤区域内随时间和空间 变化的测量分布信息的能力。准确的说,它可以精确测量光纤沿线 上任一点的温度信息,如果把光纤纵横交错连接成网状,则可以 构成规模庞大的地毯式动态监测网,实现对目标的实时全方位检 测。特别是在我国，每年发生的有关电器的火灾事故大多是因为 电线或电缆长期运行过热烧穿绝缘所引起，所以对于温度的监测 十分重要，这也是本文设计的分布式光纤温度

分布式光纤温度传感系统是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的传感系统。它是一种分布式的、连续的、功能型光纤温度传感器。文中简述了分布式光纤温度传感测量系统的基本原理和将其应用于沥青混凝土面板坝渗流测量的一种方法。

介绍了分布式光纤测温系统在国内外的发展现状,阐述了基于拉曼散射测温系统的基本原理,重点分析了分布式光纤测温系统在电力电缆运维中的应用,并以实例论证了分布式光纤测温系统是电力电缆在线监测的有效手段。