CN208953133U - 一种分布式光纤测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式光纤测温装置，包括测温主机、交换机、服务器、测温光缆和火灾控制器，所述测温主机、交换机和服务器通过通信骨干网络相接，所述火灾控制器设置有继电器单元，且所述火灾控制器和测温主机连接，所述测温光缆与测温主机连接，此实用新型能准确及时地定位温度异常点，并显示该点温度读数及位置，响应速度快，无误报，并且此装置运行稳定可靠、免维修、测量距离远、光纤不受电磁干扰、本征安全、适用于特殊危险场合，且石英光纤耐腐蚀耐老化，寿命长，成本低和适合恶劣环境，使用光纤传感器可以大大降低整个工程的最终经营成本。

Description

一种分布式光纤测温装置

技术领域

本实用新型涉及光纤传感技术领域，具体为一种分布式光纤测温装置。

背景技术

分布式光纤测温被广泛地应用于电力、石化、交通、建筑、水利等设施的温度监测和火灾报警中，高压传输电缆的长度很长，电缆上任何一点温度过热都可能造成巨大的经济损失，现阶段往往采用传统线性感温电缆，其原理为由两根弹性钢丝分别包敷热敏材料，绞对成型而制成。当上升到额定动作温度时，其钢丝间热敏绝缘材料造成短路从而发出报警。传统的线性感温电缆不能测量温度，只能判断温度有无超过预设值，只能根据绝缘层的材质被动地选择报警温度值，而不能根据环境设定，报警时往往已形成大灾，报警后，感温电缆即损坏，在潮湿，腐蚀性场合，绝缘皮极易损坏，最长寿命只有几年，因绝缘皮老化和电磁干扰等诸多因素，极易产生误报，并因其带电，故不适用于特殊危险场合。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的范围窄和故障率高等缺陷，提供一种分布式光纤测温装置。所述一种分布式光纤测温装置具有范围广和光纤不易损坏等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括测温主机、交换机、服务器、测温光缆和火灾控制器，所述测温主机、交换机和服务器通过通信骨干网络相接，所述火灾控制器设置有继电器单元，且所述火灾控制器和测温主机连接，所述测温光缆与测温主机连接。

优选地，所述测温光缆的内芯设置为带涂层的光纤，所述带涂层的光纤的外壁套设有填充凝胶的松管，所述填充凝胶的松管的外壁安装有外护套，所述填充凝胶的松管与外护套的内壁填充有多层芳纶纱。

优选地，所述测温主机外接显示屏，所述测温主机的后壁设置有 AP Sensing的外部接口，所述AP Sensing的外部接口由测温光缆接口、继电器扩展接口、网络接口和RS232/485接口组成。

优选地，所述火灾控制器通过继电器单元与测温主机相互连接。

优选地，所述测温主机中设置半导体激光光源，最大探测长度不低于10公里，且不低于12个通道，测温精度达到±1℃，空间分辨率不高于1m，测温长度不低于10公里的情况下，单通道测量时间不超过30s。

优选地，所述测温光缆的输出端连接光缆连续盒，所述光缆连续盒的输出端与测温主机连接。

优选地，所述AP Sensing的外部接口中的设置4个测温光缆接口、48个继电器扩展接口、2个网络接口和1个RS232/485接口。

优选地，所述火灾控制器可以通过继电器单元中的继电器干节点输出报警信号，或电话、短信、网络启动外部报警装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、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测温光缆几十公里的测量信息，范围广。

2、抗电磁干扰，在高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，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。

3、本征防雷，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。

4、测量距离远，适于远程监控，光纤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，可以实现几十公里的远程监测。

5、测温主机和火灾控制器的配合使用，具有结构紧凑、功耗低、性能高、和便于维护等优点。

7、分布式光纤寿命长，成本低，此装置简单易用，光纤的材料为石英玻璃，其具有不腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性，通常可以服役30年。综合考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。

附图说明

图1为本实用新型提供的分布式光纤测温的结构示意图。

图2为本实用新型提供的测温光缆结构示意图；

图3为本实用新型提供的测温主机后壁示意图。

图中标号：1、测温主机；11、AP Sensing的外部接口；2、光缆连续盒；3、测温光缆；31、外护套；32、芳纶纱；33、填充凝胶的松管；34、带涂层的光纤；4、交换机；5、服务器；6、继电器单元；7、火灾控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、2、3，本实用新型提供一种技术方案：一种分布式光纤测温装置，包括测温主机1、交换机4、服务器5、测温光缆3 和火灾控制器7，测温主机1、交换机4和服务器5通过通信骨干网络相接，火灾控制器7设置有继电器单元6，且火灾控制器7和测温主机1连接，测温光缆3与测温主机1连接，测温主机1外接显示屏，测温主机1的后壁设置有APSensing的外部接口11，AP Sensing的外部接口11由测温光缆接口、继电器扩展接口、网络接口和RS232/485接口组成，AP Sensing的外部接口11中的设置4个测温光缆接口、48个继电器扩展接口、2个网络接口和1个RS232/485接口，测温主机1中设置半导体激光光源，最大探测长度不低于10公里，且不低于12个通道，测温精度达到±1℃，空间分辨率不高于 1m，测温长度不低于10公里的情况下，单通道测量时间不超过30s，测温主机1包含光纤测温装置测温软件、尾纤等；测温主机1配置便捷，可拓展性强，授权配置，能实时监测电缆本体温度，并能在温度异常包括温度过高，温升过快等时发出报警及准确定位，测量距离最长可达30km，分布式光纤测温装置，满足对高压电缆的在线实时温度监测，火灾控制器7通过继电器单元6与测温主机1相互连接，火灾控制器7可以通过继电器单元6中的继电器干节点输出报警信号，启动声光报警装置，也可以通过电话、短信、网络进行报警，火灾控制器7的报警数据可在软件中设置，每个区域至少应能独立设置5个报警参数：最高温度报警、温度上升速率报警、最高温度与平均温度差值(局部过热点)报警、光纤破坏报警、装置异常等报警，不同的区域应能独立报警，报警方式除主控机屏幕显示和音响报警基本要求外，并具有报警输出端口，如果温度超过设置的报警温度，一个报警信号就被发出；用户可以编辑设置报警处理方式，如发短信、闪灯、鸣笛等；报警方式：在检测点/区域可以设置多个报警参数；温度过高报警：设定电缆工作的最高温度，超过时报警；温度过低报警：设置最低温度值，低于此值时报警，以发现异常情况；差温报警：某点温度与平均温度差别过大时报警，用于判别局部过热点；温升过快报警：设置单位时间内允许温度的变化率，超过此值时报警，用于发现温度异常点；与前次温度比较报警：设置与上一次温度的相对变化报警，用于发现突发异常点；光纤破坏报警：测温光纤断裂时，自动报警；报警处理时，报警时屏幕上显示报警区域信息，并与其他控制设备联动；通过继电器干节点输出报警信号，启动声光报警装置，也可以通过电话、短信、网络进行报警，报警分工作级和管理级两层，按照事件的重要级别发送到工作层人员和全部人员包括负责人，报警信息永久保存。

请参阅图2，本实用新型提供一种技术方案：一种分布式光纤测温装置，测温光缆3的内芯设置为带涂层的光纤34，带涂层的光纤 34的外壁套设有填充凝胶的松管33，填充凝胶的松管33的外壁安装有外护套31，填充凝胶的松管33与外护套31的内壁填充有多层芳纶纱32，带涂层的光纤34采用Sensor-T类型，Sensor-T是一个内部50/125μm的多模光纤，外部为低烟无卤，阻燃型热塑材料，此种光缆更加柔软，便于安装，同时外护套31也具有很好的热传导特性和抗腐蚀特性，此外该光缆不带有任何金属结构，完全绝缘，非常适合高压电缆的温度监测。

本实用新型工作原理，本实用新型首先监测隧道电缆温度时，测温光缆3敷设与电缆表面，通过扎带绑扎固定；并在电缆中间接头采取加强敷设来实现对电缆接头的重点监控；再将测温光缆3通过光缆连续盒2的传递连接到测温主机1上，测温主机、交换机和服务器通过通信骨干网络相接，测温主机1通过继电器单元与火灾控制器相互连接，测温主机1中设置以后半导体激光，激光在光纤中传播时会发生拉曼散射，反射回两种不同波长的Stokes光和Antistokes光，通过对比两束光的强度就可以计算出温度沿光纤的分布曲线；可以准确测量沿待测对象长度范围内每点的温度，温度精度高，可以实时监测运行电缆的缆表温度，一旦电缆缆表温度达到报警设定值，即输出报警信息；同时也可通过网络的形式把数据发送给工控机，可以随时掌握电缆实时温度，当发现电缆运行温度异常时，火灾控制器7具备报警功能，可以发出警报，及时将火灾消灭，其测温范围在-50～150℃，可任意设定多级定温报警值及温升速率报警，实时显示温度分布曲线，在火灾发生前做到早期预警，准确及时地定位温度异常点，并显示该点温度读数及位置，响应速度快，无误报，光纤不受电磁干扰，本征安全，适用于特殊危险场合，无误报，石英光纤耐腐蚀耐老化，适合恶劣环境。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种分布式光纤测温装置，包括测温主机(1)、交换机(4)、服务器(5)、测温光缆(3)和火灾控制器(7)，其特征在于：所述测温主机(1)、交换机(4)和服务器(5)通过通信骨干网络相接，所述火灾控制器(7)设置有继电器单元(6)，且所述火灾控制器(7)和测温主机(1)连接，所述测温光缆(3)与测温主机(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述测温光缆(3)的内芯设置为带涂层的光纤(34)，所述带涂层的光纤(34)的外壁套设有填充凝胶的松管(33)，所述填充凝胶的松管(33)的外壁安装有外护套(31)，所述填充凝胶的松管(33)与外护套(31)的内壁填充有多层芳纶纱(32)。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述测温主机(1)外接显示屏，所述测温主机(1)的后壁设置有AP Sensing的外部接口(11)，所述AP Sensing的外部接口(11)由测温光缆接口、继电器扩展接口、网络接口和RS232/485接口组成。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述火灾控制器(7)通过继电器单元(6)与测温主机(1)相互连接。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述测温主机(1)中设置半导体激光光源，最大探测长度不低于10公里，且不低于12个通道，测温精度达到±1℃，空间分辨率不高于1m，测温长度不低于10公里的情况下，单通道测量时间不超过30s。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述测温光缆(3)的输出端连接光缆连续盒(2)，所述光缆连续盒(2)的输出端与测温主机(1)连接。

7.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述AP Sensing的外部接口(11)中的设置4个测温光缆接口、48个继电器扩展接口、2个网络接口和1个RS232/485接口。

8.根据权利要求4所述的一种分布式光纤测温装置，其特征在于：所述火灾控制器(7)可以通过继电器单元(6)中的继电器干节点输出报警信号，或电话、短信、网络启动外部报警装置。