DTS 分布式光纤温度监测系统.doc

DTS 分布式光纤温度监测系统 产品型号TV-4000系列 引言 分布式光纤温度监测系统是近年来发展起来，用于实时测量空间温度场的系统。系统利用光纤作为传感器，存在很大的市场发展潜力。 系统介绍 DTS 分布式光纤温度监测系统，是国内外应用较成熟的分布式光纤测温技术，该系统利用光纤感测信号和传输信号，采用先进的 OTDR 技术和 Raman 散射光对温度敏感的特性，探测出沿着光纤不同位置的温度的变化，根据数据智能分析，实现真正分布式的测量，可及时预警火灾隐患，并精确定位火灾发生的位置。 北京通为科技有限公司的DTS 产品，测量通道及测量距离根据实际情况而定，采用嵌入式工控技术，模块化设计，可靠性高；同时凭借高速信号处理技术优势，实现高空间分辨率，技术指标达到国际先进水平。本产品可提供基于多模光纤和单模光纤的 DTS 测温，尤其适合高压电缆在线监测，在实际应用中得到了很好的反馈。 系统原理 DTS 的基本原理，当激光在光纤中传输时发生拉曼散射，拉曼散射光分为斯托克斯光和反斯托克斯光。当光纤受热，反斯托克斯光强的变化相对斯托克斯光强的变化大很多。利用反斯托克斯光强与斯托克斯光强的特性，经波分复用器和光电检测器采集带有温度信息的背向拉曼散射光信号，经信号处理可以解调出实时的温度信息。在时域中，利用光时域反射技术（Optical Time Domain Reflection），根据光在光纤中的传输速率和背向拉曼散射光的回波时间，可以对温度点进行定位。实现对光纤温度场的分布式测量。 系统组成 DTS 分布式光纤温度监测系统由以下部分组成 1、告警监测主机 功能对温度检测部件组采集的温度信号进行实施处理，可以实时观测各条光缆的实时温度曲线，历史温度数据，图标分析数据等。 2、温度检测部件组 功能实时接收光信号，经过处理运算和自校准，输出光缆温度数据。 3、测温光缆 功能现场布放测光缆（纤），作为温度传感器与被测对象紧贴布放。 4、组态软件 功能显示光缆实时温度曲线、报警信息、历史数据、分析报表等。 5、分析软件 功能在温度检测部件运行，负责采集光信号，并将其转换为温度信号。 系统特点 连续分布式测量 分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以连续的得到沿着探测光缆的所有 温度信息，无测量盲区，误报和漏报率大大降低，同时实现实时监测。 模块化设计，安装简单 光纤即为传感器，也作为传输媒介。模块化设计，安装非常方便，便于维护。 抗电磁干扰，在高温电磁环境中可以正常的工作 光纤本身是由石英材料组成的，完全的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光纤为载体的，本身安全，不受任何外界电磁环境的干扰。 本身防雷 雷电经常破坏大量的电测传感器。光纤传感器由于完全的电绝缘，可以抵抗高电压和高电流的冲击。 测量距离远，适用于远程监控 光想的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小，在无需中继的情况下，可以实现十几公里的远程监测。 灵明度高，测量精度高 理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度有优于一般的传感器，实际已成熟的产品在应用上已经证明了这一点。 寿命长，成本低，系统简单 光纤的材料一般皆为石英玻璃，其具有耐腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性，通常可以服役 30 年。综合可虑传感器的自身成本以及以后的维护费用，使用光纤传感器可以大大降低整个工程的最终经营成本。 系统参数 产品参数 TV4001 TV4002 TV4003 通道数 4（其它可订制） 测温范围 -190℃～700℃（取决于感温光缆） 光纤类型 标准多模光纤62.5/125um 温度精度 1℃ 1℃ 0.5℃ 温度分辨率 0.1℃ 空间分辨率 1m 0.5m 0.3m 定位精度 0.5m 0.3m 0.1m 测量距离 10km 2km 2km 测量时间 ≤5s（单通道） 通信接口 Ethernet，USB，RS232 通信协议 Modbus TCP 工作温度 -10℃55℃ 工作湿度 095（非冷凝） 供电要求 DC24V或AC220V，10w 外型尺寸 标准2U机架式，483 x 92 x 344mm 应用范围 隧道、地铁、公路的温度测量和火灾监控 发电厂、煤矿井下、电力设备、电缆状态检测、电缆隧道及电缆夹层火灾监测 水利大坝、桥梁等的结构健康监测 易燃物储备仓库、油库、输油管道等状态监测 交通隧道火情监测输油管道火情监测复合光纤架空线监测 高压电缆温度监测 石油储罐火情监测 水利大坝渗漏监测桥梁健康监测油气井下监测 特点 v 基于光纤 Fabry-Perot干涉技术 v 高分辩率 v 低插入损耗 v 工作波长范围宽 v 振动和冲击测试 v 优秀的热稳定性 应用 FBG和FP传感器解调技术 扫频激光光源 光谱分析仪 光信道监测和选频 光学滤噪滤波 主要参数 技术指标 FFP-TF 波长范围 15001600 nm 精细度 650 自由光谱范围（FSR） 100 nm 3dB带宽 0.15 nm 插入损耗 最大3 dB 可调频率 最大1000 Hz 最大输入光功率 ≤ 30 mW 光纤类型 SMF-28 调节一个FSR需要电压 25 V 最大工作电压 70 V 光纤接口 FC/APC（可选） 工作温度 -20℃85℃ 尺寸图