光纤测温系统技术方案.docx

ENSURE分布式光纤温度系统方案

保证当今世界电力的可靠供给

防止电力中断的预防措施

随着对电力的需求不断增加，对于电力公诃和电网的挑战也越来越大。电力供给行业继续迅速自由化发展，致使了国内和国际网络的重组。过去几年中发生的事件，包括主要区域大规模的停电和短路，以及替代能源不断被应用于现存的网络中，表明了现在的结构需要作出改善。同时，对开支能否降至最低的压力也越来越大。

温度监测是地下能源传输分配系统优化的关键因素。导体的温度取决于负载，但其余诸如土壤热阻力，电力线路的排布，相邻的电缆和其他来源扩散到导体周围的热量等因素也会对系统表现产生重要影响，

即使现今，要预测电缆沿线的温度分布是几乎不可能的，所以系统的最大载流量通常妥协于操作条件和风险最小化。

安装工业分布式温度测量系统（DTS）来测量电缆沿线的实时温度是传输分配系统监测的第一步。LIOS技术有限公诃提供的集成动态电缆分级（DCR）或者也可称为实时热额定值（RTTR）解决方案不仅仅能够持续监测高压电缆沿线的实时温度，而旦能帮助电网在安全的前提下达到最大能力。此外，它也使得电网运营商能在原定运作条件发生重大改变时预测传输系统的动向,

［测量原理］

光纤测温系统由激光二极管发出的连续波照射光纤内的玻璃芯。当光波沿着光纤玻璃芯下移时,会产生多种类型的辐射散射。如瑞利(Rayleigh)散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是对温度最为敏感的一种。光纤中光传输的每一点都会产生拉曼散射，并且产生的拉曼散射光是均匀分布在整个空间角内的。

拉曼散射是由于光纤分子的热振动和光子相互作用发生能量交换而产生的，具体地说，如果一部分光能转换成为热振动，那么将发出一个比光源波长更长的光，称为斯托克斯光(Stokes光)，如果一部分热振动转换成为光能，那么将发出一个比光源波长更短的光，称为反斯托克斯光(Anti-Stokes光)。其中Stokes光强度受温度的影响很小，可忽略不计，而Anti-Stokes光的强度随温度的变化而变化。Anti-Stokes光与Stokes光的强度之比提供了一个关于温度的函数关系式。光在光纤中传输时一部分拉曼散射光(背向拉曼散射光)沿光纤原路返回，被光纤探测单元接收。DTS通过测量背向拉曼散射光中Anti-Stokes光与Stokes光的强度比值的变化实现对外部温度变化的监测。在频域中，利用OFDR技术，根据光在光纤中的传输速率和入射光与后向拉曼散射光之间的强度差，可以对不同的温度点进行定位，这样就可以得到整根光纤沿线上的温度并精确定位。

其工作原理如下图所示：

ControllorFiberopticsensorcableThheaUrigo(th*fibermcreasesttielMti3vibration..hid?I*Mistochwigeinbxkuxtt”bch?.K?rPrincipleoftheRamaneffectlaserlightmeasurement/\stoke81Sm

Controllor

Fiberopticsensorcable

ThheaUrigo(th*fibermcreasesttielMti3vibration..hid?I*Mistochwigeinbxkuxtt”bch?.K?r

PrincipleoftheRamaneffect

laserlight

measurement

/\stoke

81Sm

SlimCdlcuhtadtemperatureprofile14S0 1550 1GS0A|nn|

Slim

Cdlcuhtadtemperatureprofile

TheStokv;andg?弘心scatteringi;calledRamannnc

WhilethesignaloftheStxke$salteringis^nlyslighterinfluencedbyt-mp，ratwv.thintfnjofHitMtAStW”matiMthincr^pngloc^lUmperatureoftf?elitfitw制ecuUedearly.

ThetemperJCurethusbedetefmirxdbygfanng出e3。sgnals$tokeandanth$tokdetermined.

［技术优势］

LIOS技术有限公词提供的监测系统能通过以下措施保证用户在事故前定位热点，动态分析电力负荷以及保证可靠的电力供应：

热点的精确定位

可以准确地定位发热