1.主要功能
1、实现电缆及电缆接头过热故障的早期预测，防患于未然。
2、发生过热故障时，系统能提供报警并准确确定过热位置，指导检修工作。
3、具有CRT显示器，直观显示电缆桥架分布、电缆走向、电缆接头位置及名称，实时连续的温度监测。
4、具有局域网络接口，可与站内的管理网络相连，实现信息的共享，连结站内局域网的计算机可同样具有温度显示和报警功能，安装于单控室的主机和连网的计算机能够自动显示相应的报警提示。
2.系统简介
分布式光纤温度传感器几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，它能够连续测量光纤沿线所在处的温度，测量距离在几公里的范围，空间定位精度达到米的数量级，能够进行不间断的自动测量，特别适用于需要大范围多点测量的应用场合。
分布式光纤温度传感系统作为传统缆式温感火灾探测器的替代品，具有精度高、数据传输及读取速度快、自适应性能好等优点。
广州市羊城科技实业有限（集团）公司(以下简称羊城科技)集国内外研究所长，采用先进的半导体激光技术、光纤光学滤波技术、高速光电转换、信号采集技术，自主开发研制了分布式光纤温度传感器系列产品，并通过广东省科技成果技术鉴定。
该系统的各项指标达到国际先进水平，其优异的性能、合理的价格，将会给您的工作带来极大的方便和成效，使您轻松享受这项高科技产品带来的工作乐趣。

3. 分布式光纤温度传感系统的特点
近年来，随着工业生产及人民生活水平的逐步提高，高效与安全越来越被人们所重视。为了实现工业生产的高效与安全，对生产过程的各个环节进行监测是必不可少的手段，目前各种传感器技术已经被广泛应用于生产过程的监测中，即使在民用的场合，也可以看到各个传感器技术的应用，如防盗报警器中的红外传感器、楼宇消防系统中的温度、烟雾传感器等。
在各种传感器技术中，光纤传感器是近几年得到迅速发展的技术，目前已经能够用光纤传感器实现了压力、温度、振动、电流、电压、磁场等物理量检测，这些应用都归功于光纤固有的特点，就是体积小与重量轻带来的结构简单、使用方便，耐高压、耐高温和抗电磁干扰带来的安全可靠，长的作用距离带来的高灵敏度。
分布式光纤温度传感系统便是这样一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术产品，它不仅具有普通光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布式传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点的温度，定位精度可达米的量级，测温精度可达1度的水平，非常适用于大范围多点测温的应用场合。因此这种光纤传感器在高压电力电缆、大型发电机定子、大型变压器、锅炉等设施的温度定点传感场合具有广泛的应用，因为在这些场合如果采用传统分散式的传感器逐点监测，不仅安装困难，而且整个系统会结构庞大，使用不便，电力设施的强电磁干扰也会影响测量的可靠性。 表3-1比较了分布式光纤温度传感系统与传统温度传感器的性能。
表3-1 分布式光纤传感系统和传统传感器的性能比较：

比较内容          分布式光纤传感系统                传统传感器
传感器分布特性 检测点连续，可以全面检测被监视对象的各点的情况。检测范围大。
                      检测点间断，只有检测探头接触的点，才能被检测。检测范围小。
探头               光纤，不怕干扰，不怕高压，没有击穿、烧毁等担心。
                     电子传感器，有电路通道，极易受电磁干扰，对与高压设备的绝缘要求特别高。检修维护很难。
检测信号输出   光信号，不受电力设备的电磁干扰。
                     弱电信号，极易受到电磁干扰。
信号通道         光纤，探头与信号通道一体，不怕干扰，不怕高压，系统简单安全。               电路，对与高压设备的绝缘要求特别高。检修维护很难
信号处理技术   检测：光电技术；传输：光信号;处理：高速数字技术
                     检测：模拟电子；传输：弱电信号;处理：数字技术；

系统可靠性      高，取决与主机。
                     低，受探头、信号传输通道、主机等全部设备影响。
其他特点         不带电，抗射频和电磁干扰、防燃、防爆、抗腐蚀、耐高压和强电磁场、耐辐射，能在各种有害的环境中工作。
                     技术成熟、已被广泛接受。

4.分布式光纤温度传感系统的原理
分布式光纤温度传感器获取空间温度分布信息的原理是利用光在光纤中传输能够产生后向散射，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后向散射光波，这些后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图4-1和图4-2所示。

  
图4-1 分布式光纤温度传感系统的原理示意图

图4-2 分布式光纤温度传感系统的结构框图

5. 分布式光纤温度传感系的技术指标
羊城科技充分利用自身在光电子技术、计算机技术、电子技术、自动化控制等方面的优势，成功地研制出应用于环境监控和安全维护的分布式光纤温度传感系统，它的技术达到国际九十年代后期水平，处于国内领先，工艺设备先进、经济合理（产品价格仅为进口同类产品的20--30%），此系统在今年先后通过了广州市计量测试所的测试（RW-20001796）和广东省科技成果技术鉴定。目前，羊城科技已推出了便携式和台式两种主机机型，两种机型均有通信接口，既可单独使用，也可集成于更大的安防和监控系统。
具体的技术指标如下：

                                  台式                                          便携式
测温范围                            -30℃~120℃(普通外套的光纤)   
                                     -170℃~500℃（特殊外套的光纤）  
测温精度                                最小±1℃，平均±2℃            
测量距离                                      2km（典型）
                                       可定制长达10km距离的系统  
空间分辨率                                        ±2.5m
                                             使用光纤绕组为5cm  
系统硬件配置     主机+测温光纤+计算机（选购）  主机（内置工控机和液晶显示屏）+测温光纤
光纤的规格          光纤型号：62.5/125GI光纤(通信光纤的标准型号之一)
                    外套规格：普通型：有外径为0.25mm、0.9mm和3mm 的塑料管三种。
                                  特殊型：外径为3mm的不锈钢管

系统功能扩展              可以选用光纤切换模块同时检测多路测温光纤
主机外型尺寸       300mm×250mm×139mm           300mm×415mm×139mm

6. 分布式光纤温度传感系统的应用领域
分布式光纤温度传感系统在国内是首创产品，其应用领域有待大力开拓。羊城科技在为电力部门服务的过程中，了解到不少严重的电网事故都起源于发电机绕组、地下高压电缆、变压器、各种开关等设施局部发热，或过载引起烧融、放电进而击穿，对这些事故的萌芽现象缺乏有效的监测是造成严重事故的主要原因。同样，南方地区的许多无人值守变电站，在夏季室内温度过高，由于变电站对室内的环境监测能力低下，使得远方的工作人员无法及时知道，因而无法及时采取措施处理，最后造成设备故障。
在日本，分布式光纤温度传感系统已经被广泛应用于以下的领域：
· 地下电缆、高压架空电缆的在线温度检测及过热报警系统。
· 大中型变压器的整体温度检测及过热报警系统。
· 变电站的环境温度检测及火灾报警系统。
· 发电机组的温度检测、故障诊断及过热报警系统。
由于分布式光纤温度传感系统能够实现对被测物体的温度的连续测量，因此我们预测在以下领域都可以广泛应用：
· 煤矿、隧道的火灾防治与温度报警。
· 油库、粮库、军火库、危险品库、冷库及其他仓库的温度报警系统。
· 大型货轮、油轮的温度报警系统。
· 发电厂各种管网的温度检测及过热报警系统。
· 各种大中型输油管道的温度检测及过热报警系统。
· 化工原料、摄影材料、食品等生产过程的温度动态检测。
· 智能大厦、一般民用建筑物内的温度检测及火灾报警系统。
· 其他用于防止火灾的用途。

7. 分布式光纤温度传感系的使用方法
分布式光纤温度传感系统是集传感、数据采集、数据处理、显示于一体的智能化高科技产品。因为主机和被测对象之间只用光纤相连，光纤可延伸至几公里范围，实现不带电的远距离监控，又因主机可智能化自动工作，故可在安装完成并进行系统初始化处理后便可以实现自动的温度测量、温度记录和异常温度报警等功能，实现无人值守，提高效率。
分布式光纤温度传感系统的使用大致分为安装、系统初始化、温度测量、显示与存储和历史记录查询四部分：
a. 安装
分布式光纤温度传感系统的主机要求放置在温度为10oC~35oC、湿度低于70%的环境中，如果主机在此环境以外使用，需要重新定标。主机上配有FC活动光纤插座，它与测温光纤近端的FC/APC活动插头匹配。
系统的安装实际上是光纤的安装，即如何把测温光纤敷设在被测温对象上，实现最准确和最有效的测量，保证所要求的测温精度和空间分辨率。在实际应用中，需要分布式测温的场合是多样的，因此测温光纤的安装方法也是多样的，这里仅就几种典型的情况加以介绍。
（1）管状被测温对象（如电缆、管道、隧道等）：直接把光纤铺设在被测对象的外表面，并加以固定，有条件的地方，可将光纤嵌入到测温对象的保护套内，实现一体化。
（2）面状被测温对象（如油罐、锅炉等）：可依照其外部形状和定位要求把光纤紧贴其表面并加以固定，或将光纤装入套管直接埋入其结构内部。
（3）立体被测温对象（如仓库、发电机定子等）：可把测温光纤立体地吊装在仓库的不同位置，或把光纤嵌入发电机定子的线槽内。
（4）需要更大范围测温的场合：可选用光纤切换模块，用一台主机实现多路测温光纤的巡检。
（5）需要精确定位的对象（如电缆的接头、设备易发热点等重点检测部位，可把光纤的一段（4m）绕成直径大于3cm的绕组，直接固定在需要精确定位的地方。
因为测温光纤不但是信号的载体，还是温度传感器，安装的质量直接关系到测量的准确性，因此应该注意以下几个方面：
（1）光纤如同电线，应尽量避免被外力损伤，折断。
（2） 光纤是石英制品，在需要弯曲铺设时只能以大于3cm的圆弧实现，否则会引起光纤损耗，影响测量精度。
（3） 光纤接头必须保持清洁，为此可先铺设光纤，再安装接头，安装工作可由一般光缆干线的工作人员完成，我公司也可根据要求提供服务。
b. 系统初始化
在系统安装后开始测温之前，或在系统的定期定标前，需要使测温光纤处于常温下，运行系统的初始化程序，记录一条测温光纤的传输曲线，作为系统的参考背景。我公司也可根据要求提供服务。
（1）温度测量、显示与存储
运行系统的测温程序，根据主机所在的环境温度以及测温精度的要求，在程序的菜单中输入环境温度和数据平均次数，之后系统便自动进行温度的测量、显示与存储。
典型的显示方式是在计算机屏幕上显示一条温度随距离的分布曲线；也可以根据用户需要，把光纤的长度按所在区域分段，以直观的图形界面显示特定被测温对象的温度；也可以在程序的菜单中设定过热或过冷报警功能，当测量温度超过阈值温度时，程序会自动发出报警信号。
测温程序根据在程序的菜单中设定的时间间隔定时保存温度分布曲线，曲线的文件名以当时的时间命名。
另外系统主机留有并行和串行口，可以外接打印机打印温度数据，或把数据传输到外围的设备。
（2） 历史记录查询
运行历史记录查询程序后，系统能够显示测温光纤的特定距离点或该点的特定设备的温度在设定时间段内的温度变化曲线，以便对设备的运行状况进行监视，有利于对设备的维护和检修。

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