分布式光纤测温系统在塔山煤矿的应用探讨.doc

分布式光纤测温系统在塔山煤矿的应用探讨 煤矿在开采过程中发生火灾的事故，和 井下不同空间的位置温度改变有着直接性的关系。为 了更好的预防和及时处理火灾事故，实现在矿井的不 同位置对温度实现及时性的监测和控制，采用分布式 光纤测温系统有着显著意义。对此，本文详细分析分 布式光纤测温系统在塔山煤矿的应用。 关键词：分布式光纤测温系统；塔山煤矿；应用 引言 光纤测量技术是光纤领域当中的一种必然发展方 向之一，因为光纤具备较高的电绝缘性、耐腐蚀性以 及柔性，同时在体积、重量方面以及信号传输速度方 面的优势，在温度传感器领域当中的应用空间相当显 著，可以实现许多以往温度传感器无法完成的任务。 对此，探讨分布式光纤测温系统在塔山煤矿的应用具 备显著意义。 分布式光纤测温系统的技术特点 分布式光纤测温系统主要是借助光纤实现温度的 感应与信号的传输，测温仪可以准确处理数据并上传 导计算机当中进行集中监测［1］。感温光纤的测温范围 主要为零下20°C到120°C，如果在条件允许的情况下 可以采用特制光纤，其测温温度范围为-40?700°C， 同时对于污染、湿度、腐蚀、绝缘以及电磁干扰等现 象无特殊的处理要求。分布式光纤测温系统能够对 IGBT模块、环境温度实现准确、及时性的监测，并按照预先设计的阈值自动的超限报警，并在系统运行过程中对其他设备不会形成任何的通讯干扰和电磁干扰分布式光纤测温系统的具体系统参数见表1。 在主井操作室当中安装一整套分布式光纤测温系 统，其中主要包含测温主机、工业控制机、机柜、显示器、报警设备等，在矿井地面工业场地电缆沟内设 置测温光缆，在井下巷道设置矿用测温光缆。井下矿 用感温光缆一般敷设在电缆桥架或吊钩附近内。 系统实时检测监控主机与分散于不同区域数据采 集单元的网络连接状态，通过监控配置可调整相关通 讯参数。系统展示设备参数和状态，可查看被监测高 压电缆整体回路、截面细节、历史曲线。系统支持事 件栏和手机短信两种报警方式。事件栏显示报警时间、 设备名称、主机类型、报警类型、报警描述；手机报 警消息根据用户需要设置各类事件报警级别，按事件 重要级别发送给不同人群，包括工作级、管理层。 测温光缆不同的安装方式： 2.分布式光纤测温系统的工作原理以及功能 分布式光纤测温系统报警系统的主要工作原理是 借助光纤的后向拉曼散射温度效应以及光时域反射计 原理实现温度的及时性控制。分布式光纤测温系统主 要是借助拉曼散射效应实现温度的测量，并借助OTDR 技术实行温度点的定位和控制。在主处理器当中的激 光源向着光纤发射905nm的光脉冲之后，因为光的散 射会导致广播的能量损耗，光脉冲的大部分能量会传 输到光纤末端并逐渐消失，而小部分携带温度的信息 会借助后向散射光沿着光纤反射回来，对于这一后向 散射光实现过滤分析，并将拉曼散射光和其他后向散 射光实行区分，因为拉曼散射光会携带温度的信息， 之后借助上位机对这一部分的拉曼散射光进行分析和 处理，并提炼出所需要的环境温度信息状况［2］。 分布式光纤测温系统的主要功能有两个方面，一 个方面是在矿井和工作面等场景的温度及时性监控， 在矿井当中，设计并安装分布式光纤测温系统，能够 实现温度的及时性监控，从而达到早期预警的目的［3］。 另一方面是借助光纤的长度，实现温度的分布式测定， 在系统当中实行每隔1米的距离测量一次温度的变化， 通过这样的方式及时发现矿井当中是否存在某一个位 置发生超温现象，从而达到及时发现及时处理的目的。 分布式光纤测温系统在煤矿当中的应用 3.1分布式光纤测温系统在煤矿井下的应用假设 分布式光纤测温系统具备测量温度范围较广、测 量点分布较广、信息量采集能力较大、传输距离较长、 结构简单以及可靠性较高等优势，同时还具备耐高压、 康复室、抗电磁干扰以及快速定位等功能。对此，将 分布式光纤测温系统合理的应用到塔山煤矿当中的火 灾预警系统的昂中，具备一定的应用价值。 煤矿井下的生产环境较为复杂，导致井下电气设 备引发火灾、瓦斯爆炸的事故最主要原因便是温度的 异常提升。分布式光纤测温系统的应用中，光纤是传 感媒体与传输媒体的结合，因为光纤的价值较高涤粘， 同时还可以实现长距离的铺设，所以在井下巷道当中 应用分布式光纤测温系统，在容易发生火灾的地方安 装感应设备，例如配电电缆、输送皮带、配电室等部 位，安装光纤，通过实现井下空间的温度改变情况的 及时性描述，并对各种机电运输设备、长距离的皮带 输送设备、输配电电缆以及重要机电设备的温度参数 给予及时性的监测，并准确定位，寻找到已发事故的 温度阈值和其他相关因素，并建立事故预警的报警模 型，按照空间温度的改变具体情况，明确是否存在火 灾的发生因素，并及时进行预判和处理，为煤矿的安 全提供基础 3.2分布式光?w测温系统在塔