山东分布式测温光纤结构

    DTS同时实现温度测量和空间定位功能，其中温度测量利用光纤自发拉曼（Raman）散射效应，空间定位基于散射信号的回波时间（OTDR技术）。高速驱动电路驱动激光器发出一窄脉宽激光脉冲，激光脉冲经波分复用器后沿传感光纤向前传输，激光脉冲与光纤分子相互作用，产生多种微弱的背向散射，包括瑞利（Rayleigh）散射、布里渊（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等，其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动，产生温度不敏感的斯托克斯（Stokes）光和温度敏感的反斯托克斯（Anti-Stokes）光，两者的波长不一样，经波分复用器分离后由高灵敏的探测器所探测。光纤中的Anti-Stokes光强受外界温度调制，Anti-Stokes与Stokes的光强比值准确反映了温度信息；不同位置的拉曼散射信号返回探测器的时间是不一样的，通过测量该回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置；结合高速信号采集与数据处理技术，可准确、快速地获得整根传感光纤的温度分布信息。 精确测温，灵敏度高，测温光纤为您的科研保驾护航。山东分布式测温光纤结构

    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（后向拉曼散射光）沿光纤原路返回，被光纤探测单元接收。测温主机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。在时域中，利用OTDR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时间差，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。 浙江LNG测温光纤装置测温光纤的优势在于其响应速度快，可及时对温度变化做出反应，预防事故发生。

分布式光纤测温主机使用一个特定频率的光脉冲照射光纤内的玻璃芯。当光脉冲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。

分布式组态综合监控平台采用先进、可靠的分布式架构方式，并基于C/S、B/S混合模式的多层结构体系，打造符合物联网要求的四层结构模式。

1.应用层用于汇总并展示全站实时数据信息，通过人机交互形式对全站的运行状况进行评估，并根据相关数据信息对物理层进行调度和控制。2.数据层通过统一的数据库读写接口对采集的数据进行存储、解析、分发及应用等。3.接入层用于将设备层设备采集的数据传送到数据服务器而负责数据通讯传输的设备以及规约，设备通常包括网络交换机、串口服务器、通信光纤或网线等，规约包括104、总线协议、通用标准协议等。4.设备层直接对监测对象的状态参量进行在线监测和统计的专业监测系统，包含各类传感器、信号采集集成单元、专业数据处理单元等设备。

随着智能电网技术的发展，电力部门正逐渐从故障维修向状态检修转变，以及时发现故障隐患，合理组织维修，避免严重故障发生，给电力企业和用户争取时间。科研人员尝试用在线监测的方式实时监测海底电缆的状态，先后提出了基于差分法的电缆局部放电监测系统、基于耦合法的XLPE绝缘电缆局部放电监测系统、基于超高频电容耦合法的XLPE绝缘电缆局部放电监测系统及基于超高频电感耦合法和超声波检测法的局部放电监测系统；之后又出现了基于感应电压及接地环流监测的方法、基于双端行波测距技术的瞬时性故障以及局部放电定位与绝缘状况监测方法、基于tanδ法的电缆绝缘监测方法、基于红外热成像技术的故障检测法等。以上除红外热成像法，其他方法都基于电子测量技术，且都用于电气状态监测，易受电磁干扰影响，测量距离短，不能获得海底电缆的机械状态。因此，研究一种有效的海底电缆健康状态监测和故障诊断方法，实时检测海底电缆的机械和电气特性，及时发现故障隐患并进行故障诊断，是保障海底电缆正常运行的重要手段之一。测温光纤的优势在于其适应性广，可在各种复杂环境中进行精确的温度测量。

DTS测温主机测试方法

一、主要工具：DTS测温主机一台，水槽一个，温度计一个，显示器一个，鼠标键盘一套，钢尺一把；

二、议题：1，DTS测温主机的定位精度测试；2，DTS测温主机的空间分辨率测试

三、测试方法：1，选择2000m光缆的尾端位置任取5m左右的测温光缆做成测试圈1，丢入热水中，观察DTS主机上的曲线，待温度稳定以后（即温度曲线出现平台且不在变化），记录此时测试圈平台的起点位置和温度为基准点，在测试圈1后再隔一段长度以后再做一个测试圈2（记录两个测试圈之间的距离），将测试圈2丢入热水中，观察DTS主机上的曲线，待温度稳定以后（即温度曲线出现平台且不在变化），记录此时测试圈平台的起点位置和温度为测量点，算出测量点和基准点之间的距离和实际距离进行比较。2，选择2000m光缆尾端处5m光缆做成一个测试圈，放入热水中（在热水中放入温度计测量其温度），等待设备测量曲线温度稳定以后将设备测得的温度和温度计上面的温度做对比。记录测试圈温度上升/下降沿的起始点的位置和温度值，然后算出测量值，测量值乘以百分之八十得到的数据作为其空间分辨率，测试圈上升沿和下降沿选取的为主如下图所示。 测温光纤的优势在于其抗干扰能力强，可有效避免各种因素对测量结果的影响。云南哪里有测温光纤特点

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电缆温度监测系统通过敷设在高压电缆上的分布式光纤来感应电缆的实时温度变化，并通过光纤测温主机将温度数据从光信号中解调出来，传送给综合监控系统的集中监控计算机。

高压电缆的金属护套是电缆的重要组成部分，当缆芯通过电流时，会在金属护套上产生环流。外护套的绝缘状态差、接地不良。金属护套接地方式不正确等等都会引起护套环流异常现象，严重威胁电缆运行安全。当电缆金属护套环流出现异常时会产生几方面的危害：1、造成电缆绝缘局部高温损耗发热，加速绝缘老化，降低电缆使用寿命，严重时导致电缆发生直接击穿接地故障；2、使电缆外护套破损，出现多点接地现象。外护套破损后，金属护套被腐蚀，既增加了主绝缘水树枝老化的几率，又易诱发局部放电和电树枝；3、直接影响电缆线路的载流量，产生较大的电流损耗，浪费资源，有关电缆载流量计算经验表明，金属护套环流异常对载流量的影响可达30%-40%，当金属护套环流异常时，电缆允许载流量不能超过额定载流量的60%。DTS电缆护套电流监测系统可以实时监测到高压电缆护套接地电流，当接地电源有异常变化时及时发出报警，保障电力电缆安全运行。 山东分布式测温光纤结构