分布式光纤测温的原理.doc

分布式光纤测温的原理 以及在隧道火灾报警的应用   目 录 1. 分布式光纤电缆温度检测系统技术介绍 1 2. 隧道在线温度监测 3 a) 传统检测手段的局限性 3 b) 采用ROTDR光纤传感检测的优势 4 c) 监测系统设计方案 5 e) 应用小结 7 3. 分布式光纤隧道火灾报警系统产品介绍 7 a) EC850/860分布式光纤隧道火灾报警系统的主要特点 1 b) 我们分布式光纤隧道火灾报警系统的创新之处 2 c) 我们分布式光纤隧道火灾报警系统的主要技术指标: 2 d) DTS隧道火灾报警在国内外的各种认证 6 1. 分布式光纤电缆温度检测系统技术介绍 目前，已经可以提供基于拉曼散射技术的温度传感系统ROTDR(Raman Optical Time-Domain Reflectometry)，其系统结构如图1。 图1拉曼散射温度传感系统结构 ROTDR有以下几个特点： 分布式——ROTDR实现了最大空间分辨率1m的分布式温度测量。根据现场情况，应用各种特定的铺设方式，可以避免监测点选择的主观臆断，能够对结构整体情况进行监测。 测量的单一性——温度测量结果与应力、压力、损耗等参数无关，在工作环境恶劣的混凝土内部仍然正常工作 长距离——最长可达30km。铺设简单，无论使用单模或多模光纤，根据具体工程情况，可以找到合适的光纤和铺设方案。 测温范围大——利用最新的光纤制造技术，温度测量范围在-200～1000℃之间可选。 2. 隧道在线温度监测 概述：光纤传感器因其不受电磁干扰、不导电、安全防爆、长距离传输等特性，特别适合在消防行业使用 a) 传统检测手段的局限性 DTS分布式光纤温度监测系统 传统线性感温电缆 报警方式 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。 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。 事故判断 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。 不能准确定位事故点位置，只能判断火警区域，无法反映温度实时状况，经常误报。 使用及维护 仅利用一根光缆即可完成对整个探测回路的监测，系统运行稳定可靠，免维护。 多路分区曲线，系统结构复杂，故障率高，维护较困难。 使用寿命 通过选择合适的探测光缆，在报警后能继续使用，不锈钢外护套光缆使用寿命超过30年。 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。 安全可靠性 光纤不受电磁干扰，本征安全，适用于特殊危险场合，无误报。 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。 安装 直线悬吊安装，不需要与电缆紧贴敷设，不影响电缆的安装和今后的改装。 正弦波方式紧贴敷设，安装难度大，同时影响将来电缆的改装。 分布式光纤系统与传统线性感温电缆的比较 b) 采用ROTDR光纤传感检测的优势 分布式——后端仪表获得在传感光纤所处的空间曲线的温度分布场，有别于传统的点式温度传感通过数据处理获取温度分布，ROTDR测量得到的每一个点的温度值都是真实的； 定位—— 根据ROTDR的原理，沿着光纤的温度变化是通过光的反射和散射（类似雷达原理）来确定的，因此可以简单地和迅速地定位异常温度的位置 测量的单一性——温度结果与应力、压力、损耗等参数无关，在工作环境恶劣的工况条件下仍然可以正常工作 长距离——最长可达30km。可以适用于大范围，多测量点的应用场合。布设简单，无论使用单模或多模光纤，根据具体工程情况，可以找到合适的光纤和布设方案。 温度测量范围大——利用最新的技术和特殊测温光纤，温度测量范围可在-200～1000℃ 整根光缆不仅用作信号传输，更全被用作温度探测用，感温探测覆盖范围为其全长100%，报警区域的设置可以通过软件在光缆全长内自由设置，报警定位精度高，其探测区域最小可达1米，无论现场分区怎样变动，皆能满足要求 对每个分区的报警探测逻辑可以实现分区内最大温度（定温）、分区内温升速率（差温）、分区内最高温度与分区平均温度之间差值（分区温度均匀程度）三种方式的任意组合，保证实现早期和可靠的报警 对隧道等线形空间提供火灾蔓延方向判断功能，方便应急监测系统及时做出正确反应； 对光缆全线提供连续的温度监测，而且系统兼备故障自检测功能，光缆发生故障时可以在光缆全长曲线上指示出断点的具体位置，有利于系统的故障监测与迅速维修； 系统安装非常简便，信号传输和探测用一根光缆，安装至现场仅需将探测光缆固定即可轻松完成安装工作； 探测部分完全采用光传输方式，光纤本征安全防爆防雷，并可以完全杜绝电磁干扰影响； 光缆耐用性设计优异，探测光缆的寿命可达30年之久，对环境影响如温度，压