拉曼测温系统在高压开关柜监测中的应用研究

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高压开关柜监控中无线测温技术的运用

高压开关柜监控中无线测温技术的运用摘要无线测温技术主要由部署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。

高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品。

本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法，希望为相关行业工作者提供理论依据。

关键词高压开关柜；无线测温技术；电力监控；实践应用中图分类号TM 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)052-0149-01随着我国电力事业的发展与发达，用电普及以及对电力供应的进一步广泛需求，使电力系统已经在逐步向着网络化、安全性、自动化、可靠易用的方面发展。

由于电力网络的分布越来越广泛，电网的覆盖面积也越来越大，接触和使用的人群越来越多，使生活与工作中对电力系统安全性与自动化的呼声非常高。

而对电力系统内相关元件的测温工作，一方面可有效控制电力元件不易被高温损坏和引起灾害，另一方面也需要利用自动化手段减少人工的投入，提高效率，且监测更为准确及时。

无线测温技术属于微电子技术的一项创新，主要由布署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。

高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品，尤其在制造业中成为企业输变电系统的重要组成部分。

本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法，希望为相关行业工作者提供理论依据。

1 无线测温技术在高压开关柜中的应用原理无线测温技术主要通过无线传感技术连接各个元件单元，并进行信息传递和命令传输。

首先，温度采集器可对高压开关柜内各裸触点或母线连接处、元件表面等的温度进行监控，当发现温度超出设定范围时，温度采集器利用电磁波将相关信号传达至测温主控系统中；信息在主控系统内被分析决策、和制成传达信号，随后将该信号发送至终端，终端可为维修操作人员的手机、电子计算机、或其它类型的接收设备，使温度信息及时传达到相关人员处，并由接收人组织制定相应的解决方案，迅速作出决策，进行温度调节的实际操作。

高压开关柜温度在线实时监测系统研究

高压开关柜温度在线实时监测系统研究发布时间：2022-05-25T02:27:41.479Z 来源：《当代电力文化》2022年期2月3期作者：付超楠[导读] 高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

付超楠国网长治供电公司变电运维中心，山西省长治市046000摘要：高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

因此，为了掌握高压开关柜内高温点位置，对高压开关柜温度在线实时监测系统进行分析与研究，详细阐述温度测系统、无线温度采集终端及数据集中器构成，并确定了具体的温度传感器安装方式。

在变电站内高压变电所现场应用后，高压开关柜温度在线实时监测系统可实现对开关柜内各触头温度24h不间断监测，监测精度高、成本低，监测结果可为后续开关柜维修、保养提供一定指导。

关键词：高压开关柜；温度；线实时监测；系统研究前言：随着我国经济高速发展和社会快速进步，电力作为国民经济发展中主要动力来源，在整个社会生产和人民生活中的地位越来越高。

电力的持续性和安全性直接关系到社会的稳定，因此用户对电力系统的可靠性提出了更高的要求。

《中国科学技术指南》中提出的电力能源领域发展的战略目标为“提高供电可靠性、质量和经济性，建立设备和电网故障诊断和监测系统，改进输电在线监测技术、城市供电技术”。

电力改革创新是近年来电力行业发展的趋势，对电力设备运行状态实时监测是电力改革创新的主要方向，也是及早发现电力设备故障、排除危及安全生产的事故隐患的主要手段。

高压开关柜是电力系统中重要的电气设备，在电力传输、配电及电能转换过程中执行用电支路的投入、切断控制和故障保护。

高压开关柜主要由高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关及操作机构等组成，各个组成部分协同配合实现高压开关柜的控制与保护的功能。

按安装方式及柜体结构，高压开关柜主要分为移动式高压开关柜、固定式高压开关柜（金属封闭箱式高压开关柜）、金属封闭铠装高压开关柜、敞开式高压开关柜等。

分布式拉曼光纤测温系统研究进展

分布式拉曼光纤测温系统研究进展分布式拉曼光纖测温系统是一种快速、可靠、稳定的实时在线温度测量系统，文章介绍了分布式拉曼光纤测温系统的原理、基本技术、应用范围、研究历史与现状，同时还展望了其可能的未来发展方向。

标签：分布式温度传感器；拉曼散射；光纤Abstract：Distributed Raman fiber temperature measurement system is a fast，reliable and stable real-time on-line temperature measurement system. This paper introduces the principle，basic technology，application scope，research history and present situation of distributed Raman fiber temperature measurement system. At the same time，it also looks forward to its possible future development.Keywords：distributed temperature sensor；Raman scattering；optical fiber引言分布式光纤传感技术已广泛应用于航空航天、石油化工、电子电力、土木工程、生物医药等领域[1]的长距离、大范围的传感。

其中，基于非线性光学的光纤传感器因为其基于抗电磁干扰、结构简单的光纤而吸引了国内外诸多研究者的注意，并且已经取得了不小的成果。

而这些非线性光纤传感器分为瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射。

到目前，瑞利散射的潜力已经挖掘殆尽，布里渊散射还受制于理论暂时难以实用化，剩下的只有基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器处于研究发展的上升阶段。

本文将着重介绍分布式拉曼光纤测温系统的基本概念、工作原理、国内外研究状况、应用领域和未来展望。

10kV高压开关柜无线测温技术

10kV高压开关柜无线测温技术发布时间：2021-11-29T02:59:11.464Z 来源：《现代电信科技》2021年第14期作者：史韩龙[导读] 10kV高压开关柜在长期运行过程中因受到诸多因素的影响，比较容易出现发热等故障，进而极大地影响高压开关柜的正常运行，需要工作人员实时监测10kV高压开关柜温度，及时排除故障隐患。

在这一背景下，本文将结合某变电站在10kV高压开关柜中所使用的无线测温系统，在对系统的结构、工作原理等进行简要说明的基础上，立足系统实际运用成效并将其与传统测温技术进行对比，由此证明10kV高压开关柜无线测温技术具有较高的应用价值。

（陕西龙门钢铁有限责任公司陕西省韩城市 715405）摘要：10kV高压开关柜在长期运行过程中因受到诸多因素的影响，比较容易出现发热等故障，进而极大地影响高压开关柜的正常运行，需要工作人员实时监测10kV高压开关柜温度，及时排除故障隐患。

关键词：10kV高压开关柜；无线通信；无线测温技术一、无线测温系统的技术特点1.1安全性独立式的电位绝缘安装的无线测温系统，是可以最大范围规避其爬电带来的不良影响的系统，还能有效提升电气设备的安全性能。

因此，整个无线测温系统的技术呈现为极高的安全性。

1.2准确性无线测温系统应用的器件大多数为高精度数字传感器，而且这些器件为进口材料，可以充分肯定测温方式多为接触式。

整个传感器的位置非常接近发热点，可以实现快速测定温度点的温度变化的目标，显示出无线测温系统的整体测量精确性。

1.3灵活性由于无线测温器件本身体积较小，所以整个器件安装过程非常便捷，整个组网也非常灵活，即可以应用无线或者有线的网络连线方式。

实时在线测温系统在高压开关柜中的应用

【摘要】高压开关柜触电的温度监测是电力工业安全生产的重要课题之一，高压开关桓刀闹触头、出线电缆接头，往因接触不良、往负荷冲击等因素引起触点和接点温度过高，造成生产事故，文就实时在线测温系统进行了介绍。本【键词】关高压开关柜；常升温；异实时监测
目前运行中封闭开关柜测温的主要方法有：
３２系统功能．
将采集到的开关量、湿度值、合闸电压值、压带电显示状况及电温分高气接点测温数值通过Ｒ４５接口上传至后台监控系统，并在工控机Ｓ８
ห้องสมุดไป่ตู้
１异常升温的危害及原因
近年来，闭式高压开关柜以其安全可靠，构紧凑、封结占地省、操液晶屏上显示．电气接点测温功能的测温发射模块与接收模块之间通作方便等优点，配电室、电站及发电厂内得到广泛应用。由于发在变但过２４频段传送温度数据。．Ｇ。热点在封闭柜内．运行中的柜门禁止打开。巡检人员无法通过正常的测温模块：用最先进的微电子技术，各测温采集模块与发射采将监视手段发现缺陷．造成生产事故。易电气设备连接部分如隔离开关、模块巧妙地结合在一起。收模块通过地址识别不同的发射模块的发接动静触头、电缆头等由于各种原因，电流通过时，度升高，起设在温引送过来的数据，个接收模块可接收处理３６个发射模块的数据。一－备老化，缘下降，重的将造成短路，坏设备，断供电。成隔离绝严损中造发射模块：度传感器每隔一定时间自动发射一次监测点的温度温开关、动静触头部分、变引线、主电缆头发热现象比较突出，障率高。故数据，当温度异常升高时实时发射数据。每年都有许多此类问题发生。接收模块：处理３６路温度数据接收。可－通过事故的分析．故起因小车隔离插头、离刀闸、缆接头等事隔电处的连接工艺、材料以及老化、损、载、电压等原因造成接触电磨过过３２１通过后台监控系统可直观地看到开关柜内设备运行状态、内．．柜阻过大，行中过热，热后接触电阻更大，热更加严重，后导致运过过最温湿度值、压带电显示及电磁锁闭锁情况。高绝缘逐渐烧损，成线间或相间短路，间引发火灾。形瞬温升状况是衡量３２２能通过工作站实时、观地观察到开关柜内断路器一次插头和．．直电气设备健康状况的重要参数之一，电气设备的绝缘、化、载、老过虚电缆接头等电气接点运行温度的变化情况。接等故障均可通过温升状态反映，住温度变化这一主要矛盾，过抓通３２３通过对所有现场数据生成的数据库，自动生成开关柜内一次．－能对温度的监测预知和防止火灾事故的发生已经被证明是行之有效的插头和电缆接头指定时间段的温度变化趋势、史事件统计表．及历以方法。所需要的图形、表。图３２．．系统能根据温度数据进行分析，确地判断开关柜内一次插头４准２目前封闭开关柜测温的主要方法

高压开关柜温度监测系统解决方案

高压开关柜温度监测系统解决方案1.背景概述高压开关设备是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的连接组成的总称，是电力系统一次设备中唯一的控制和保护设备，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。

高压开关刀闸等部位的连接是否紧密，开关表面是否氧化腐蚀、紧固螺栓是否松动等问题都无法在运行时发现，而这些可能造成高压开关过热甚至出现严重事故。

通过对触头的在线温度监测避免事故的发生，成为输配电部门提高电力安全的一个重要工作之一。

2.系统简介2.1.系统结构高压开关设备触点温度光纤在线监测系统分两大部分：站内传感器部分和控制室内光纤监测服务器，两部分间由光缆连接。

图1 系统拓扑结构2.2.传感器在开关柜内的安装高压开关柜内部空间狭小且有强电磁干扰，所以不适合一般的传统传感器。

但光纤光栅传感器结构简单、尺寸小、抗电磁干扰、对被测介质影响小和拆装方便，可以直接安装在高压开关柜触头内。

传感器之间以串接的方式相连，通过光缆接入控制室内的监测服务器。

光纤光栅良好的特性为长期的安全监测提供了可靠的保障。

图2光纤光栅传感器现场安装图2.3.光纤监测服务器光纤监测服务器是整个监测系统的数据采集、分析的枢纽。

监测服务器的运行能达到以下的目标：对每个高压开关柜六个触点的最高温度值实时测量、显示；测量精度为±0.5℃，分辨率为0.1℃；多级预警、告警阈值设定；根据设定的阈值，进行多级预警、告警；能够对测试的数据进行存档、分析，并针对每台设备建立独立数据库；按照用户的需求，进行相应的记录、报表和打印；提供局域网接口，能够嵌入到其他控制系统。

图3监测软件界面3.系统性能特点实时在线监测：所有监测点的单次测量时间小于1秒，最快小于3ms；无人监测：监测站全自动监测，无需现场值班人员；全光测量：监测信号为光信号，传感信号不受电磁干扰；测量精度高：测量精度±0.5℃，测温分辨率0.1℃；性能可靠稳定、寿命长：核心器件全部进口，具有相当的质量保证，MTBF>5年；方便定位：通过独有的软件关联技术，能够快速的定位测点的区域或者具体的物理位置；安全性高：整个信号的处理及控制单元处于远离工作区域的控制室，传感器对温度信号的采集在无电情况下进行，本征更安全；良好的兼容性：通过各种通讯接口（串口、网口等），可实现与外部系统的良好结合，提高系统之间的数据交换兼容性和速度。

高压开关柜温度的在线监测方法分析

高压开关柜温度的在线监测方法分析作者：郭玉刘虹麟来源：《山东工业技术》2017年第19期摘要：高压开关柜，是电网运行中的主要设备，在电网线路中，起到开断、关合的功能。

高压开关柜的运行过程中，采用温度监测的方法，预防高温火灾问题，以在线监测方法为例，监督高压开关柜的温度状态，规避潜在的风险隐患，确保高压开关柜的温度，保持安装与稳定，提升高压开关柜的工作水平。

本文主要以高压开关柜为研究对象，探讨温度在线监测的相关方法。

关键词：高压开关柜；温度；在线监测DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.19.139我国电力系统的大规模发展，增加了高压开关柜的运行压力，随着电网的改革与建设，高压开关柜的数量越来越多，增加了故障的发生机率。

高压开关柜能够监测电网的故障设备，促使其准确的退出故障端，保护电网系统的安全。

温度因素，是高压开关柜的指标，采用在线监测的方法，监督温度变化，可以有效预防高压开关柜的高温故障，保障高压开关柜的安全性。

1 高压开关柜温度在线监测设计本文以高压开关柜的温度为研究对象，专门开关设计了在线检测系统，从测温单元、ZigBee技术、监控中心三个项目，分析在线监测的设计表现。

1.1 测温单元在线监测系统的测温单元，专门采用数字温度传感器，直接读取高压开关柜的温度数据，而且具有可编程的优势，测量的温度范围是：-55℃～125℃，测量误差在-0.5℃～+0.5℃之间，可以布设多点测温系统，在线监测系统，可以识别高压开关柜温度的测量点，快速定位出温度异常的部分，即使在有限的高压开关柜内，也能准确的布置。

数字温度传感器于在线监测系统内，专门从测温单元内，获取温敏振荡器的变化频率，计算振荡周期，掌握温度的测量结果[1]。

数字温度传感器，配置了总线接口，在线检测系统的测温单元，可以围绕高压开关柜，构建传感器网络，提高在线监测的水平。

1.2 ZigBee技术ZigBee技术，向在线监测提供了无线节点的硬件服务，促使在线监测在高压开关柜温度测控方面，实现了低功率、短距离的监测，同时遵循IEEE802.15.4技术标准，构建了无线局域网，保障高压开关柜温度在线监测的安全性、可靠性[2]。

关于高压开关柜温度测量毕业设计(论文)

基于热电堆的高压开关柜接点温度测量装置的设计学生姓名：夏婷婷学号：3091232217专业班级：09供用电技术（2）班指导教师：李培江摘要高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。

现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。

随着电网的发展和设备技术的提高，10，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。

而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。

开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。

目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。

运行中，负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。

开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。

就会影响设备的正常运行与维护，所以本次论文研究利用非接触式的热电堆的高压开关柜接点温度测量装置的设计。

热电堆是一种热释红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件，利用这种原理来实现测量温度。

关键词：热电堆；高压开关柜；温度测量目录摘要.................................................................................................................................... I I 第一章绪论...................................................................................................................... - 1 -1.1 概述.......................................................................................................................... - 1 -1.2 研究背景与意义...................................................................................................... - 2 -1.3 课题的主要研究内容.............................................................................................. - 2 - 第二章热电堆式测量高压开关柜接点温度测量装置结构............................................ - 3 -2.1 测量高压开关柜接点温度装置的结构.................................................................. - 3 -2.2热电堆的工作原理................................................................................................... - 3 -2.3测量温度的方式....................................................................................................... - 6 - 第三章热电堆测量温度装置的电路结构与特点.............................................................. - 7 -3.1热电堆测量高压开关柜接点温度装置的特点....................................................... - 8 -3.2测量温度装置的功能介绍..................................................................................... - 10 - 第四章热电堆测量温度装置的工作流程........................................................................ - 12 -4.1温度采集的流程.................................................................................................. - 12 - 第五章热电堆测量温度装置的实际应用........................................................................ - 15 -5.1实际应用领域......................................................................................................... - 16 - 结论.............................................................................................................................. - 17 - 致谢.............................................................................................................................. - 17 - 参考文献........................................................................................................................ - 21 -第一章绪论1.1 概述随着我国经济的快速增长,电力需求量日益增加,电力供应量的持续快速增长给电网设备带来一系列安全问题,而电网设备主要集中在变电站,其中开关柜作为变电站的重要电气设备,担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重作用,对变电站的安全可靠运行起着举足轻重的地位。

无线测温系统在高压开关柜上应用

无线测温系统在高压开关柜上应用[摘要]：6kv高压开关柜是我公司的重要电气设备，开关柜的安全稳定运行直接影响到公司安全生产，通过对高压开关柜运行情况分析，发现部分开关柜内设备发热问题突出，设备的长期发热将造成事故，损失巨大。

而开关柜内有裸露高压，空间封闭狭小，无法进行人工巡查测温，传统的测温方式都无法有效地解决这个问题。

at-ii型无线测温系统是将温度传感器安装到开关柜内的带电接头触点上，在线测量该点温度后，以无线方式将数据上传，集中显示，并实现超温报警。

还可与电力自动化系统连接，用户在远端监视设备温度运行状态，系统发现设备温度异常，自动远程报警，以便及时消除事故隐患。

[关键词]：无线测温高压开关柜应用中图分类号：o551.2 文献标识码：o 文章编号：1009-914x（2012）26- 0339 -011.引言目前，我公司6kv高压开关柜多采用金属铠装封闭式开关设备，因开关柜的结构特殊性，其动静触头、电缆接头在日常巡检工作中无法进行测温，由于全厂负荷最高的时候达40mw，设备发热情况比较严重，目前设备无在线测温装置，无法实时监控设备运行时最高温度。

为彻底消除隐患，杜绝系统停车事故的发生，从电气设备高负荷稳定运行及延长设备寿命考虑，随对变电站站重要设备加装在线测温装置。

2.at-ii无线测温系统原理简介at-ii无线测温系统由高压无线温度传感器（型号at-ii-c3）低压无线温度传感器（型号at-ii-d6），无线温度显示仪（型号at-ii-x256），以及服务器端（无线测温监测系统软件）三部分组成，系统采用先进成熟的传感技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高低压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。

具有极高的可靠性和安全性，隔离彻底，价格低廉，安装简便。

2.1无线传感器无线温度传感器可任意安装在各监测节点上，主要工作原理为：前端温度探头直接和监测点接触进行感温，探头的输出经过a/d转换部分，将温度信号转换成数字信号，输出到mcu，mcu将该温度信号通过射频单元电路发送到无线温度显示仪。

高压开关柜触头温度在线监测系统研究的开题报告

高压开关柜触头温度在线监测系统研究的开题报告一、研究背景与意义高压开关柜是电力系统中的重要设备之一，其主要作用是进行电流的控制、隔离和保护，保证电力系统的安全运行。

在高压开关柜中，触头是一个重要的组成部分，其作用是进行电路的连接和断开。

触头在工作过程中会产生大量的热量，如果触头的温度过高，会导致触头老化、腐蚀和绝缘破坏等问题，影响高压开关柜的正常运行。

因此，对高压开关柜触头的温度进行监测和控制具有非常重要的意义。

传统的高压开关柜触头温度监测方法采用人工检查的方式，存在检查频率低、监测数据不准确等问题，难以满足现代化电力系统对高可靠性、高智能化的要求。

因此，开发高压开关柜触头温度在线监测系统是当前研究的热点之一，也是提高电力系统安全运行、降低运维成本、实现节能减排的必要手段。

二、研究目的与内容本研究旨在设计和实现一种基于温度传感器的高压开关柜触头温度在线监测系统，通过实时监测触头温度，实现对高压开关柜的智能化辅助管理，提高电力系统的安全性和可靠性。

具体研究内容包括：1. 针对高压开关柜触头温度在线监测需求，研究并确定监测系统的技术方案及其实现方法。

2. 设计并实现高压开关柜触头温度在线监测系统的硬件电路，并进行可靠性、稳定性等方面的测试和评估。

3. 开发高压开关柜触头温度在线监测系统的软件模块，实现数据采集、处理、分析及控制等功能。

4. 进行高压开关柜触头温度在线监测系统的实地测试和应用，并对系统性能和优化进行评估。

三、研究方法和技术路线1. 调研分析：对国内外高压开关柜触头温度在线监测技术发展现状及应用领域进行全面并透彻的调研，分析各类技术的优缺点，为系统设计提供依据。

2. 系统设计：根据调研成果，确定设计技术路线、功能需求及系统架构，并完成硬件电路设计和软件系统设计。

3. 系统实现：基于设计成果，完成硬件电路的制作、软件系统的编写和调试，并对系统性能进行测试和评估。

4. 系统应用：进行高压开关柜触头温度在线监测系统的实地测试和应用，对系统性能和优化进行评估和改进。

拉曼光纤测温原理及在电力系统中的应用

第２第３期６卷
２１００年３月
电力
科
学
与
工
程
Ｖ０．６．．Ｉ２Ｎｏ３
Ｍａ．２０ｒ，０１
ＥｌｃｒｃＰｏｗｅｃｅｅａｇｎｅｒｎｅｔｉｒＳｉｎｃｎｄＥｎｉｅｉｇ
拉曼光纤测温原理及在电力系统中的应用
作者简介：孙国善（９９一，男，硕士研究生，研究方向为分布式光纤传感，Ｅｍｉｓｎｕｓａ８ｏｕｃｒ。１７）－ａ：ｕｇｏｈｎ＠ｓｈ．ｏｌｎ
第３期
孙国善，等拉曼光纤测温原理及在电力系统中的应用
２７
由式（）可得到局域处的温度为７
到光电检测器和主放大器中进行光电转换和放大，
了Ｉ寺一＿＝一
式。
而］Ｊ
㈣此时数据采集卡将传感光纤各点散射回来的光电
和平均等数据处理。最终由计算机通过编译好的软件进行温度解调和显示。
关键词：拉曼散射；温度；电气设备；电力系统
中图分类号：Ｔ２２９Ｐ１．
文献标识码：Ａ
Ｎ＝ｄＮｅ［（０）］（）（）。Ｋｓｅｐ一＋Ｌ。Ｔ２ｘ０引言
式中：，分别为与光纤斯托克斯和反斯托克斯散射截面有关的系数；Ｓ为光纤的后向散射因分布式光纤测温系统是近年发展起来的一种子；，分别为斯托克斯和反斯托克斯散射光

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统研究与应用

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统研究与应用作者：赵浩肖恺来源：《山东工业技术》2013年第10期【摘要】基于拉曼散射的分布式光纤测温系统是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统，可以对光纤沿线的温度数据进行实时和定点监控，适合于电力系统、通信系统的温度参量测试以及油罐、海底隧道等不易获得温度数据的场所。

综述了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统工作原理及系统功能、架构，并介绍了系统在某省玉贤至七里庙输电线路中探测电缆安装、系统安装和监测情况。

监测结果表明该系统能较好地获得被监控高压电缆的相关温度变化信息【关键词】分布式光纤测温；拉曼散射；OTDR；温度；电缆物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息技术革命，将成为下一个万亿级美元以上的产业，传感技术作为物联网中的物理感知和数据采集层，为物联网提供最基础的物理信息数据，构成物联网的基础和核心。

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统作为物联网感知层设备，可以利用光纤作为温度信号的传导介质，测量沿光纤走向的连续空间内温度场的分布情况。

通过高速采集卡采集携带温度信息的数据，并将采集到的数据进行同步累积，数字累加和小波变换的处理，去除噪声的干扰，并通过OTDR解调准确地得出光纤沿线上任一点被测量在时间和空间上的信息分布，具有抗电磁干扰强、灵敏度高、耐腐蚀、本征安全、测量距离长、定位精度高、使用寿命长等优势。

1 分布式光纤测温系统工作原理基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器是基于光纤内部的拉曼散射现象的温度特性，利用光时域反射测量技术（OTDR），将较高功率带电光脉冲送入光纤，然后将返回的散射光强随时间的变化探测下来。

分布式光纤温度传感器基于背向散射或者前向散射机理，其中背向散射具有温度测量的实际意义，若能测量出背向散射光的强度，就可以计算出反射点的温度，这就是利用光纤测量温度的基本原理[1-2]。

入射光子与介质分子在光纤纤芯介质材料密度的成分起伏和微观变化等因素的影响下，二者相互作用，入射光中光子与分子由于介质的非线性效应而发生非线性碰撞。

10kV高压开关柜触头温度在线监测系统研究的开题报告

10kV高压开关柜触头温度在线监测系统研究的开题报告一、选题背景随着电力系统的不断发展，高压开关柜的使用越来越广泛。

而高压开关柜由于其使用环境的特殊性，容易造成开关柜触头温度过高，进而引发高温燃爆和设备故障等问题。

因此，对高压开关柜触头温度的在线监测和预警具有非常重要的意义。

本文将介绍对10kV高压开关柜触头温度进行在线监测系统的研究。

二、研究目的该研究旨在设计、制造并实现一种针对10kV高压开关柜触头温度的在线监测系统，通过将传感器放置在高压开关柜上，实时监测开关柜触头温度，并通过数据处理和分析，提供高压开关柜运行状态的监测、故障分析和预防，为安全稳定运行提供支持。

三、研究内容和方法（1）研究内容●针对高压开关柜的工作环境和复杂性，分析高压开关柜的特殊需求。

●设计可靠、高精度的触头温度传感器。

●设计数据采集与处理及网络通讯系统，通过数据同步和分析，对高压开关柜的运行状态及时监测和预测。

●针对高温燃爆、设备故障等问题，实现对高压开关柜的故障预测和预警功能。

（2）研究方法●调研国内外关于在线监测系统的研究和应用现状。

●设计硬件系统：设计可靠、高精度的触头温度传感器，选择合适的单片机、运算放大器和温度传感器等元器件，搭建数据采集与处理系统及网络通讯系统。

●设计软件系统：通过编程实现传感器数据的采集和处理、告警的实现。

●测试与优化：进行系统的硬件和软件测试，并对系统进行优化。

四、预期研究成果本研究将设计、制造并实现一种针对10kV高压开关柜触头温度的在线监测系统，可以实时监测高压开关柜工作时触头的温度，同时可以对触头温度进行预测和预警，并能实现对开关柜参数的监测与处理，达成高压开关柜的安全稳定运行目的。

同时，预期实现以下成果：●硬件部分：设计并制造可靠、高精度的触头温度传感器，搭建数据采集、处理和传输的网络系统。

●软件部分：实现数据采集处理、故障预警和网络通讯等功能。

●结果分析：通过系统测试和数据分析，提供高压开关柜运行状态监测、故障分析和预测的支持。

高压开关柜在线测温系统设计

１测温技术概述
１．１示温蜡片测温技术
示温腊片测温属于接触式测温方法。示温腊片测温方法简单、经济，但存在易脱落、测量精度低、需要人工巡查温度，不能实时监控等问题，应用有很大局限。１．２红外测温技术利用待测触点不同温度下红外辐射不同的原理，将光学设备聚焦于待测设备的触点，采集该测点热红外辐射，再通过一套光电转换系统将测量的红外辐射值转换为电信号，该电信号再经换算转变为被测目标的温度值
水利工程建设人员还应不断加强自身的生态环境保护
意识，做好生态环境保护法规及知识的宣传，呼吁更多
的群众参与到生态环境的保护工作中来。
水利水电建设的工程师们必须进一步树立好生态环境的保护意识，正确认识和掌握水利工程建设给生态环境
造成的巨大影响。
参考文献
低压侧的绝缘问题和红外测温法无法监测柜内触点温度的难题。
ｆ１一
３．１总体方案设计
ｍ
图１光纤光栅测温原理
３基于光纤的开关柜在线测试系统设计
结合需求分析和实际应用情况，设计系统总体方案。它从结构上可分为三个层次。（１）数据采集层：主要包括光纤光栅温度传感器、
。
２光纤传感测温技术分析
２．１光纤传感器的特点
光纤传感技术是一种先进的多学科交叉技术。与其它传感器相比，它有很多优点：① 它可用作长期可靠的连续在线检测；②它适于在电力等危险场合进行对安全和生产状态参数的监测；③它体积小、重量轻，适用于诸如开关柜内、地下电缆的温度监控；④它具有一线多点功能，即一根光纤可以对多个点做多变量测量能力。

10kV高压开关柜无线测温技术研究的开题报告

10kV高压开关柜无线测温技术研究的开题报告
一、研究背景
随着工业自动化和无线通讯技术的不断发展，传统高压开关柜的测
温方式已经无法满足现代生产的需要，无线测温技术的应用也越来越广泛。

传统的高压开关柜测温方式多采用接触式的温度传感器，存在安装
复杂、使用不方便等问题。

无线测温技术是一种基于非接触的红外线温
度检测技术，能够监测设备的温度信息并实时传输数据，具有更加精准、快捷等优点，大大提高了设备的运行效率和安全性。

二、研究目的
本研究旨在探究无线测温技术在高压开关柜中的应用，通过比较传
统接触式测温和无线红外线检测两种方式的差异，评估无线测温技术在
高压开关柜中的可行性和优越性，并研究相应的系统设计和测试方法。

三、研究内容
本研究将从以下几个方面来展开：
1.无线测温技术的基本原理和应用。

2.传统高压开关柜接触式测温技术和无线红外线检测技术的比较。

3.高压开关柜无线测温系统的设计与实现。

4.无线测温系统的测试与分析。

四、研究方法
本研究将采用文献资料法、实验方法、数据分析法等研究方法。

首
先收集相关文献资料，对无线测温技术的基本原理和应用进行理论分析，然后通过实验比较传统和无线测温技术的性能差异，进而设计高压开关
柜无线测温系统，最后进行系统测试和数据分析。

五、研究意义
本研究通过探究无线测温技术在高压开关柜中的应用，为现代化生产提供了一种新的技术手段，具有推广和应用前景。

同时，本研究对于传统接触式测温技术和无线测温技术的比较，具有一定的理论和实践价值，可以为相关领域的研究提供参考。

高压开关柜温度监控的运用

目前，该系统已投入使用，实现了实时监控温度变化，并预测温度变化趋势，将可能发生的事故消灭在萌芽状态，保证
了设备的安全可靠运行。
【关键词】开关柜；高压母线；温度测量
【中图分类号】ＴＭ８３【文献标识码】Ａ【文章编号】１００８ — ８８８１（２０１５）０３ — ０１９０ — ０２
高性能的工业微处理器，配合现代传感技术及测量技术，系统的各种在线测量参数和数据传输速度、精度抗干扰性都比普通开关显示设备显著提高［３１。结构简单，极大地方便了安装，接线和调试。（ＥＰＬＴ
等特点。通讯接口、开关量输入采用电源隔离＋光
动、绝缘电阻下降、局部放电也会导致发热和温度升高，并不断进一步加剧恶化，其结果必然导致温度继续上升，最终甚至引起火灾。
电耦合，使用１２Ｖ输出继电器隔离；软件采用了容错、数字滤波、冗余技术，能够保证在恶劣的环境中
扩大，并有效防止火灾的发生，因此实现智能在线测温对保障开关柜的安全运行具有十分重要的实
际意义。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ２温度监控现状分析
热敏电阻传感器测量系统不具有自检功能，需要经常校准，因此不经常使用；红外线传感器的温度测量系统，因为该系统的稳定性不高，再加上对环境的影响严重，经常发生误报，也不经常使用；示温蜡片是依靠融化现象，表明过热的现象不