小科普|老说光纤测温,分布式光纤测温预警平台到底是什么?
引言:
随着经济和社会的发展,在许多行业中温度已成为非常关键的因素,许多物理特性的变化都直接反映在温度的升降上,因此对温度监测的意义越来越大。光纤的本征特性和越来越多成功的案例证明了分布式光纤测温系统已成为火情预警与监测、温度监测难题的最佳解决方案。
分布式光纤感温预警平台(Distributed Temperature Sensing, 简称DTS)是基于通讯光缆的单模光纤传感监测和测温技术原理,应用于城市电力地埋电缆及管道、IDC数据中心等重要设施或场所的防火防灾预警防护中,通过对光纤沿线环境温度进行实时、在线、分布式监测预警,为管道内电缆或IDC数据中心的安全运行,管理部门和人员及时发现管道内电缆或IDC数据中心的环境温度变化,进行温度异常处理,提供先进技术预警与保障。
产品原理
DTS主机正面照
分布式光纤感温预警平台(DTS)是根据光纤的光时域反射(OTDR)和光纤Raman散射的温度效应设计,用来实时检测光纤不同位置的温度,实现分布式的温度测温的先进仪器。
光纤呈圆柱形,它由SiO2玻璃纤维芯(纤芯)、玻璃包皮(包层)和外部保护层组成。
当在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲时,激光在光纤中向前传播的同时,自发产生喇曼散射光波,喇曼散射光波的强度受所在光纤散射点的温度影响而有所改变,通过获取沿光纤散射回来的背向喇曼光波,可以解调出光纤散射点的温度变化。同时,根据光纤中光波的传输速度与时间的物理关系,可以对温度信息点进行定位(OTDR)。利用背向拉曼散射测量温度的原理示意图:
光纤在系统中,同时作为传输载体和传感器,背向Raman散射光的强度受整段光纤各处空间上的温度场调制后,被DTS光纤温度传感系统检测并进行解调,得到整段光纤上的温度场分布。
分布式光纤感温原理图
分布式光纤感温预警平台(DTS)的优势
(1)在线式监测,并做到早期预警:持续采集管道温度数据,实现7*24小时不间断监测。
(2)准确性:DTS系统的温度精度达±1℃,定位精度1米。
(3)兼容性:光纤分布式温度监测系统可根据不同报警区分段、分级输出信号,以适应不同的需要。
(4)先进性: 系统采用先进的光纤传感技术,光缆既用做温度探测,又作为信号传输用。
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