分布式光纖溫度監測預警系統

隨著現代工業的發展和城市化水平的提高，電力電纜使用的廣泛、安全、方便、環保的作用越來越受到人們的重視。由于電力電纜多敷設環境隱蔽，距離較長，運行中絕緣隱患不容易發現，從而發展為故障或事故。因此應加強電力電纜在運行中的實時監測，及時判斷電纜的運行狀況有效預診斷告警，防止故障性災難的發生，聯合使用分布式光纖測溫裝置，快速定位故障點，減少設備停運時間，降低維護成本、減少經濟損失。
近年來，傳感器、計算機技術、光纖及新的測量技術的快速發展，為實現在線監測創造了良好的條件。從而對電力設備狀態監測與診斷、電力設備故障監測與診斷、電力設備定期維修、電力設備壽命評估及電力設備壽命管理起到了不可估量的作用。

分布式光纖測溫裝置的原理

分布式光纖測溫技術可以解決電纜數量多、距離長，快速、準確判定故障點的問題。
分布式光纖測溫的原理是依據后向拉曼散射效應。激光脈沖與光纖分子相互作用，發生散射，光纖受外部溫度影響使光纖中散射光發生變化，提供了溫度的絕對指示，利用這一原理可以實現對沿光纖溫度場的分布式測量。系統內置一個激光脈沖光源，以一定的頻率產生窄脈沖散光，比光源波長長的光稱為斯托克斯光，比光源波長短的光稱為反斯托克斯光。其中反斯托克斯光對溫度敏感，當光纜溫度升高時它的強度會變大，而斯托克斯光對溫度不敏感，分布式光纖測溫預警系統利用這兩種光強度的比值，可以準確計算沿光纜溫度場的絕對溫度，實現分布式測量。通過檢測返回光的時間，可以確定在光纜上對應的位置。

 

分布式光纖測溫系統的特點

與傳統的傳感器相比較，分布式光纖測溫預警系統具有以下優勢：

（1）抗電磁干擾，在高電磁環境中可以正常工作：光纖本身是由石英材料組成的，完全與電絕緣；同時光纖傳感器的信號是以光纖為載體，本征安全，不受任何外界電磁環境的干擾。

（2）抗震防爆：探測光纜采用先進的安裝、固定和保護方式，在強震動環境下也不會導致其受到撞傷、磨損等機械破壞，另外也不會影響光纜本身特性及監測的準確性。

（3）靈敏度高，測量精度高：理論上大多數光纖傳感器的靈敏度和測量精度都優于一般的傳感器，因此在粉塵彌漫的惡劣工作環境中仍然可以進行準確測量。

（4）系統簡單：分布式光纖測溫系統只要將沿測量路徑敷設的光纖接到主機上就可以了，系統簡單，安裝維護方便。

（5）本征防雷：雷電經常破壞大量的電測傳感器。光纖傳感器由于完全的電絕緣，本身不通電，可以抵抗高電壓和強電流的沖擊。

（6）測量距離遠，適于遠程監控：光纖的兩個突出優點就是傳輸數據量大和損耗小，在無需中繼的情況下，可以實現幾十公里的遠程監測。

（7）壽命長，成本低：光纖材料一般皆為石英玻璃，其具有不腐蝕、耐火、耐水及壽命長的特性，使用光纖傳感器可以大大降低整個工程的運營成本。

電纜溝、電纜隧道或橋架均可以安裝一路分布式光纖測溫系統，若按每米設置一個測溫點，則可以將故障點控制在一米的范圍內，當電纜出現隱患或故障后，大大提高了運行人員查線的效率，為檢修及時恢復供電贏得了時間。