矿用分布式光纤测温系统，分布式光纤测温系统

2024-02-12 22:58:34 0 0

　导语：

　DTS(Distributed Temperature Sensing)，分布式光纤测温系统(DTS)也称为光纤测温，依据光时域反射(OTDR)原理和喇曼(Raman)散射效应对温度的敏感从而实现温度监测。本期转化果平台推荐的《矿用分布式光纤测温系统》，全系统采用光纤作为敏感信息传感和信号传输的载体，具有连续测温、分布式测温、实时测温、抗电磁干扰、本征安全、远程监控、高灵敏度、安装简便、长寿命等特点，广泛应用于市政综合管道、隧道、电缆、石油石化、煤矿等行业。

　一、系统简介

　矿用分布式光纤测温系统是以矿用铠装感温光缆为测温载体，将光纤沿线的温度及温度所发生位置的光波信息通过感温光缆传输到解调主机，感温光缆既是传感元件又是信息载体。其感温光缆具有无源、本安、长距离传输、不受电磁场干扰的特性，特别适合于煤矿采空区遗煤易自然发火区域的监测，对采空区自然发火的预测预报起到重要作用，对掌握自然发火预警规律提供有效技术手段，对煤矿采空区灾害监测和控制有着重大意义。

　矿用分布式测温系统可充分弥补传统束管系统监测范围的局限性和实时性，特别是束管系统无法对采空区大范围接触式监测，也无法直接有效对采空区火灾发生位置进行定位;而分布式光纤测温系统可以实现实时连续的对采空区空间温度进行监测，系统对采集的实时大数据进行分析，实现对采空区温度的定值报警、趋势报警、温升报警、区域报警、异常报警等预警功能，能及时发现采空区火灾隐患，提高井下作业的安全性。

　系统组成图

　1.技术指标

　2.系统功能

　(1)采集功能：具有对采空区内部及工作面两巷道实现实时、连续、大范围的环境温度监测;

　(2)分析功能：具有对采集的数据进行分析，准确分析出采空区温度场变化趋势，判断是否存在火灾隐患，实现对火灾预测预警的功能;

　(3)报警功能：具有对采空区内部温度的定值报警、趋势报警、温升报警、区域报警、异常等报警功能;

　(4)人机交互功能：测温主机配置有7寸彩色液晶显示屏，在井下就可查询到各测点实时温度、报警状态、安装位置等参数;

　(5)查询功能：具有对监测点实时数据、报警数据、异常信息等数据进行统计存储，存储的历史数据、异常报警记录可通过人机界面进行查询功能;

　(6)自诊断功能：具有对设备状态是否正常诊断、对感温光缆是否断裂诊断，并且对诊断出断裂位置进行提示，光缆断裂不影响系统运行;

　(7)联网功能：配置有网络接口和标准协议，易于矿井自动化平台、其它子系统连接。

　(8)信息发布功能：系统监测的数据、曲线、分析结论可以通过网络WEB发布到各个科室，也可通过短信、邮件等其他介质推送给指定用户。

　3.系统特点

　矿用分布式光纤测温系统具有测量精度高、抗干扰能力强，可实现长距离实时在线监测，广泛应用于煤矿采空区火灾温度监测、输煤皮带机沿线火灾温度监测及高压电缆火灾温度监测等领域，具有感知火情、定位火点的功能。

　4.实施案例

　某集团分别进行了自然发火综合监控、采空区光纤测温、洗煤厂光纤测温;在某矿业公司完成了采空区光纤测温系统。

　二、矿用隔爆兼本安型分布式光纤测温主机

　1.装置简介

　矿用隔爆兼本安型分布式光纤测温主机是一种高精度、高稳定的空间分布式测温装置。该主机利用光纤感测信号和传输信号，采用先进的光时域反射(OTDR)技术和拉曼(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，可实现沿光纤几十公里的连续分布式测量，大大减小了误报率和漏报率，实现真正意义上的分布式测量。更适合在煤矿采空区、变电所电器柜、电缆沟等火灾灾害监测领域的应用及推广。

　2.产品特点

　◆人性化的设计，主机采用高端大气液晶屏显示;

　◆主机实现真正意义的分布式、连续、长距离温度监测，敷设感温光缆既传信号又感知温度;

　◆响应时间快、稳定性好、测量精度高;

　◆具有工业级标准化通讯协议MODBUS/TCP协议;

　◆实时在线监测、远程控制;

　◆具有自诊断、自修复功能，自动识别感温光缆异常或断裂点并修复;

　◆支持趋势报警、定值报警、异常报警、差温报警等多种报警方式;

　◆能在强磁场和气体恶劣环境中工作。

　3.主要技术参数

　三、分布式测温主机

　分布式测温主机是我公司基于光电子技术、小信号处理技术、高速信号采集处理技术，最新研发的新一代分布式光纤测温主机，具有系统稳定、结构紧凑、性价比高等优点;系统采用光纤传感技术，不受电磁干扰，本质安全、使用寿命长，广泛应用于电力电缆、洗煤厂皮带等的温度监测。

　1.技术特点

　◆测温主机采用嵌入式一体化设计，稳定可靠，性价比高;

　◆可实现消音、自检、复位、报警查询等功能指示;

　◆超低功耗，主机功耗小于15W，无风扇设计;

　◆支持预警、差温、定温等多种温度报警方式;

　◆可任意设置报警分区和报警温度;

　◆具有GPRS短信报警功能，无需人工值守。

　2.技术指标

　四、多参数光纤光栅解调主机

　1.装置介绍

　光纤光栅多参数光纤光栅解调主机是我公司研发的新一代光纤光栅解调仪，适应于各种恶劣环境下的温度、位移、压力、应力、应变等参数的测量。主机采用快速可调谐激光技术，用光信号进行测量和传输，实现了测量现场的无源检测。输出光功率低于10mw，光纤传感器不带电，封装满足阻燃抗静电，本质安全。特别适用于非煤矿山、石油化工、高压电力、危险品仓库等易燃、易爆、强电磁干扰的环境。具有测量准确、安装方便、稳定可靠等优点。

　2.技术指标