DTS光纖測溫原理

傳統(tǒng)的溫度傳感器均采用點(diǎn)探測工作方式，這樣的工作方式不僅不適合強(qiáng)電磁的工作環(huán)境，并且對于長距離多點(diǎn)探測有著相當(dāng)大的困難。針對傳統(tǒng)探測方式的不足，近年來出現(xiàn)的分布式光纖測溫方式結(jié)合后向拉曼散射效應(yīng)和光時(shí)域分析(OTDR)技術(shù)利用傳感光纖實(shí)現(xiàn)對溫度場的一個(gè)分布式測量，與傳統(tǒng)的溫度測量方式相比，分布式光纖測溫傳感器具有靈敏度高、抗電磁干擾、長距離多點(diǎn)探測等優(yōu)點(diǎn)，因此可以廣泛地應(yīng)用在電力系
統(tǒng)，軌道交通、煤礦巷道以及大型建筑的溫度監(jiān)控和火災(zāi)報(bào)警當(dāng)中。基于拉曼的DTS(分布式光纖測溫系統(tǒng))，通過比較斯托克斯光和反斯托克斯光的強(qiáng)度，獲得溫度信息。

分布式光纖測溫系統(tǒng)能夠?qū)y量對象進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測，不僅能夠即時(shí)的探測到火災(zāi)事件的發(fā)生，同時(shí)還能給出準(zhǔn)確的火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，為即時(shí)撲救贏得時(shí)間，盡可能減小事故損失。分布式光纖測溫系統(tǒng)采用了全光纖傳感測溫方式，消除了監(jiān)測系統(tǒng)自身的安全隱患，極大提高了監(jiān)測系統(tǒng)對測溫對象溫度監(jiān)測的可用性。

分布式光纖測溫系統(tǒng)被很多大型建筑公司和地鐵公司使用，大大降低了各種火災(zāi)事故的發(fā)生。此外，在地?zé)衢_發(fā)與應(yīng)用、石油和天然氣開采、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域中，分布式光纖測溫系統(tǒng)也有重要而廣泛的應(yīng)用前景。

分布式光纖測溫系統(tǒng)中的感溫光纖為高拉曼散射效應(yīng)多模光纖。每根感溫光纖所鋪設(shè)的地方的都是可以測溫的，分布式光纖測溫用于根據(jù)用戶需求對不同的測溫點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)管理，對每個(gè)測溫點(diǎn)設(shè)置不同的報(bào)警參數(shù)，并至少用以實(shí)現(xiàn)，每個(gè)測溫點(diǎn)設(shè)置多級報(bào)警條件，包括溫度預(yù)警、溫升預(yù)警、溫度報(bào)警和溫升報(bào)警，光纖測溫監(jiān)控軟件可結(jié)合實(shí)測溫度和溫度變化情況，甄別出真正事故和虛假事故，消除誤報(bào)漏報(bào)；以及用戶在工作站通過光纖測溫監(jiān)控軟查詢歷史溫度數(shù)據(jù)和報(bào)警記錄，還可生成安全運(yùn)行報(bào)表。通過網(wǎng)絡(luò)與光纖測溫主機(jī)進(jìn)行通信，顯示屏上實(shí)時(shí)顯示每個(gè)測溫點(diǎn)的位置、溫度值和溫度變化情況；當(dāng)測量溫度大于報(bào)警溫度時(shí)，光纖測溫主機(jī)觸發(fā)所述火災(zāi)報(bào)警控制器動(dòng)作，啟動(dòng)通風(fēng)降溫裝置或滅火裝置；同時(shí)光纖 溫度監(jiān)控軟件觸發(fā)軟件界面的聲光報(bào)警。

分布式光纖火災(zāi)感溫系統(tǒng)

還包括短信報(bào)警模塊，當(dāng)測量溫度大于預(yù)設(shè)報(bào)警溫度時(shí)，報(bào)警模塊用于向用戶發(fā)出短信報(bào)警。光纖測溫主機(jī)使用專業(yè)器件，并使用FPGA數(shù)據(jù)處理技術(shù)和WCM光學(xué)波分復(fù)用技術(shù)及衛(wèi)星拍照數(shù)字處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)測量精度正負(fù)1攝氏度，溫度分辨率0 .1攝氏度，定位精度正負(fù)1米。

光纖測溫主機(jī)采用高速數(shù)據(jù)總線和處理系統(tǒng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理，測溫速度快，響應(yīng)快。感溫光纖優(yōu)選主要由高純度的石英絕緣材料制成，具有較好的機(jī)械和環(huán)境性能，不受電磁干擾、抗機(jī)械沖擊、抗腐蝕、不受環(huán)境溫度劇烈變化的影響、不受大氣壓變化的影響、不受活塞風(fēng)的影響。

感溫光纖是利用光纖中傳輸?shù)母吖β使饷}沖與光纖分子作用產(chǎn)生自發(fā)拉曼散射光譜信號(hào)，散射光譜信號(hào)攜帶散射區(qū)溫度信息，運(yùn)用光時(shí)域反射技術(shù)，對沿光纖傳輸路徑的空間分布和隨時(shí)間變化的溫度信息進(jìn)行測量和監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)分布式光纖測溫。

分布式光纖測溫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

長距離、大范圍、多點(diǎn)溫度測量，可以用一根光纜完成檢測10公里或者以上距離，測溫光纖檢測點(diǎn)分布連續(xù)，可以全面實(shí)時(shí)檢測被監(jiān)視對象各點(diǎn)的情況，檢測范圍大。分布式光纖測溫系統(tǒng)具有防燃、防爆、防輻射等性能。測溫部分采用全光纖結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)了無源溫度監(jiān)測，自身不帶電，不發(fā)熱，不會(huì)因?yàn)閭鞲邢到y(tǒng)的鋪設(shè)帶來安全隱患。

分布式光纖測溫主機(jī)特點(diǎn)

光纖測溫主機(jī)采用高速數(shù)據(jù)總線和處理系統(tǒng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理，測溫速度快，響應(yīng)快。分布式光纖測溫系統(tǒng)能夠?qū)﹂_關(guān)柜所有測點(diǎn)的溫度進(jìn)7×24小時(shí)不間斷監(jiān)測，并且可根據(jù)需要定時(shí)保存溫度測量數(shù)據(jù)，為研究測量對象提供數(shù)據(jù)支撐?？蓪?shí)現(xiàn)精確的空間定位。