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分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)

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更新時間：2025-01-14 08:59:04瀏覽次數(shù)：735次

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北京捷康特光通訊技術(shù)有限公司

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產(chǎn)品簡介

分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來，用于實時測量空間溫度場的系統(tǒng)。系統(tǒng)利用光纖作為傳感器，存在很大的市場發(fā)展?jié)摿?。DTS 分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，是國內(nèi)外應(yīng)用較成熟的分布式光纖測溫技術(shù)，該系統(tǒng)利用光纖感測信號和傳輸信號，采用的 OTDR 技術(shù)和 Raman 散射光對溫度敏感的特性，探測出沿著光纖不同位置的溫度的變化，根據(jù)數(shù)據(jù)智能分析，實現(xiàn)真正分布式的測量，可及時預(yù)警火災(zāi)隱患，并精確定位火災(zāi)......

詳細(xì)介紹

分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來，用于實時測量空間溫度場的系統(tǒng)。系統(tǒng)利用光纖作為傳感器，存在很大的市場發(fā)展?jié)摿Α?

DTS 分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)，是國內(nèi)外應(yīng)用較成熟的分布式光纖測溫技術(shù)，該系統(tǒng)利用光纖感測信號和傳輸信號，采用的 OTDR 技術(shù)和 Raman 散射光對溫度敏感的特性，探測出沿著光纖不同位置的溫度的變化，根據(jù)數(shù)據(jù)智能分析，實現(xiàn)真正分布式的測量，可及時預(yù)警火災(zāi)隱患，并精確定位火災(zāi)發(fā)生的位置。

應(yīng)用范圍

-隧道、地鐵、公路的溫度測量和火災(zāi)監(jiān)控

-發(fā)電廠、煤礦、井下、電路設(shè)備、電纜狀態(tài)檢測、電纜隧道及電纜夾層火災(zāi)監(jiān)測

-水利大壩、橋梁等的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

-易燃物儲備倉庫、油庫、輸油管道等狀態(tài)監(jiān)測

本公司的DTS 產(chǎn)品，采用嵌入式工控技術(shù)，使用Linux操作系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠不會中毒（避免等威脅）。采用模塊化設(shè)計思路，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)采集設(shè)備和處理部件分工分離，降低降低單一部件的復(fù)雜性，實現(xiàn)分布式處理，提高系統(tǒng)可靠性；

同時憑借高速信號處理技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn) 0.6m 空間分辨率(短距離高精度版為0.1m)，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到水平。本產(chǎn)品可提供基于多模光纖和單模光纖的 DTS 測溫，尤其適合高壓電纜在線監(jiān)測，在實際應(yīng)用中得到了很好的反饋。

技術(shù)優(yōu)勢對比表

技術(shù)項	傳統(tǒng)系統(tǒng)	本公司系統(tǒng)	優(yōu)勢情況
可靠性	Windows操作系統(tǒng)容易中毒	Linux操作系統(tǒng)百毒不侵	可靠性更高
技術(shù)平臺	工控機+PCI	嵌入式+以太網(wǎng)	靈活擴展
空間分辨率	3米	0.6米	提高5倍
電路帶寬	100M	1G	提高10倍
可維護(hù)性	需要使用遠(yuǎn)程桌面等第三方軟件才能進(jìn)行遠(yuǎn)程升級和配置。	可通過SSH遠(yuǎn)程安全在線升級，并可自動進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和回退操作。	更易于維護(hù)

空間分辨率的好壞關(guān)系到系統(tǒng)對于微小溫度異常的捕捉能力。例如電力系統(tǒng)應(yīng)用，如果某一節(jié)點，電力線受損造成阻抗異常，出現(xiàn)溫度異常，造成局部電纜升溫溫升迅速。如果采用0.6米空間分辨率系統(tǒng)比較傳統(tǒng)系統(tǒng)（空間分辨率3米）將能夠提前5倍的時間判斷和定位電力線故障。

要提高空間分辨率，技術(shù)難點在于，APD探測器信號帶寬、MOPA脈沖寬度、采集卡采樣速率，三者都必須整體提高到一個比較高的程度。我公司已經(jīng)將APD探測器提高到了180M,充分保證了系統(tǒng)帶寬的提高，MOPA脈沖寬度可以降低到5ns以內(nèi)，采集卡的采樣速率達(dá)到500M速率。綜計算，空間分比率為0.6米。短距離測量系統(tǒng)的空間分辨率為0.1米。可確保業(yè)內(nèi)兩年內(nèi)的技術(shù)地位。

DTS 的基本原理，當(dāng)激光在光纖中傳輸時發(fā)生拉曼散射，拉曼散射光分為斯托克斯光和反斯托克斯光。當(dāng)光纖受熱，反斯托克斯光強的變化相對斯托克斯光強的變化大很多。利用反斯托克斯光強與斯托克斯光強的特性，經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測器采集帶有溫度信息的背向拉曼散射光信號，經(jīng)信號處理可以解調(diào)出實時的溫度信息。在時域中，利用光時域反射技術(shù)（Optical Time Domain Reflection），根據(jù)光在光纖中的傳輸速率和背向拉曼散射光的回波時間，可以對溫度點進(jìn)行定位。實現(xiàn)對光纖溫度場的分布式測量。

DTS 分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)由以下部分組成：

1、告警監(jiān)測主機

功能：對溫度檢測部件組采集的溫度信號進(jìn)行實施處理，可以實時觀測各條光纜的實時溫度曲線，歷史溫度數(shù)據(jù)，圖標(biāo)分析數(shù)據(jù)等。

2、溫度檢測部件組

功能：實時接收光信號，經(jīng)過處理運算和自校準(zhǔn)，輸出光纜溫度數(shù)據(jù)。

3、測溫光纜

功能：現(xiàn)場布放測光纜（纖），作為溫度傳感器與被測對象緊貼布放。

4、組態(tài)軟件

功能：顯示光纜實時溫度曲線、報警信息、歷史數(shù)據(jù)、分析報表等。

5、分析軟件

功能：在溫度檢測部件運行，負(fù)責(zé)采集光信號，并將其轉(zhuǎn)換為溫度信號。

1、連續(xù)分布式測量

分布式光纖傳感器真正的分布式測量，可以連續(xù)的得到沿著探測光纜的所有溫度信息，無測量盲區(qū)，誤報和漏報率大大降低，同時實現(xiàn)實時監(jiān)測。

2、模塊化設(shè)計，安裝簡單

光纖即為傳感器，也作為傳輸媒介。模塊化設(shè)計，安裝非常方便，便于維護(hù)。

3、扛電磁干擾，在高溫電磁環(huán)境下可以正常的工作

光纖本身是由石英材料組成的，的電絕緣；同時光纖傳感器的信號是以光纖為載體的，本身安全，不受任何外界電磁環(huán)境的干擾。

4、本身防雷

雷電經(jīng)常破壞大量的電測傳感器。光纖傳感器由于的電絕緣，可以抵抗高電壓和高電流的沖擊。

5、測量距離遠(yuǎn)，適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控

光想的兩個突出優(yōu)點就是傳輸數(shù)據(jù)量大和損耗小，在無需中繼的情況下，可以實現(xiàn)十幾公里的遠(yuǎn)程監(jiān)測。

6、靈敏度高，測量精度高

理論上大多數(shù)光纖傳感器的靈敏度和測量精度有優(yōu)于一般的傳感器，實際已成熟的產(chǎn)品在應(yīng)用上已經(jīng)證明了這一點。

7、壽命長、成本低、系統(tǒng)簡單

光纖的材料一般皆為石英玻璃，其具有耐腐蝕、耐火、耐水及壽命長的特性，通常可以服役 30年。綜合可慮傳感器的自身成本以及以后的維護(hù)費用，使用光纖傳感器可以大大降低整個工程的最終經(jīng)營成本。

DTS4000—分布式光纖測溫系統(tǒng)（Distributed Temperature Sensor ）

型號：DTS400X-YY

X：1短距離高精度版；2長距離標(biāo)準(zhǔn)版；3為綜合版。

XX—通道數(shù)：01—1 通道、02—2 通道、04—4 通道、08—8 通道

產(chǎn)品參數(shù)：

	DTS4001	DTS4002	DTS4003
通道數(shù)	1/2/4/8
測溫范圍	-50℃~200℃
溫度精度	≤±1℃
定位精度	0.025m	0.2m	0.025m或0.2m
空間分辨率	0.1m	0.6m	0.1m或0.6m
測量距離	100m	10km	100m或10km
測量時間	≤2s
主機工作溫度	0℃~55℃
濕度	5%~85%