光纤测温系统

光纤测温系统技术原理

线型差定温火灾探测系统的原理是利用激光在光纤中传输能够产生背向散射，在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲，它在光纤中传输的同时不断产生背向散射光波，这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经波分复用、检测解调后，送入信号处理系统便可将温度信号实时显示出来，并且由光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些信息定位。其原理和结构框图如下所示。

线型差定温火灾探测系统的原理示意图

三．系统组成

❖ 测温主机（终端机） ❖ 感温光纤

❖ 监视机（工控电脑）

1、FDTS 系统主机插槽视图

测温主机：型号：JTWN-LDC-70A-FR01，广州市科思通技术有限公司自主开发。经过国家消防机构检测合格的产品。

RS232通信口引脚图：

引脚 输出信号

1 空

2 RxD （串口1）

3 TxD （串口1）

4 空

5 地（串口1）

6 TxD （串口2）

7 RxD （串口2）

8 地（串口2）

9

空

继电器输出

RS232通信口

光纤端口

继电器输出

~220V 电源输入

电源开关

a.

b.可扩展的继电器箱后盖板输出端子：

主机技术指标：

✧测量距离范围：2000米/路或 4000米/路

✧光纤接口：双端

✧温度测量精度：±2℃

✧温度分辨率：0.5℃

✧距离定位精度：±2.5m

✧测量周期：<8s/路，两路16s

✧通信接口：RS232与工控机连接

✧继电器输出：大于10路

✧与FAS系统连接：继电器输出信号输出给FAS系统的监视回路

✧工作电源要求：AC220±20V,2A,50/60Hz

✧使用环境：10℃～＋40℃，相对湿度<90%RH

✧主机体积：446(w)×178(h)×380(d)

✧重量：5kg

2、感温光纤：多模GI62.5/125微米（芯线/包层/铠装），衰减<0.6分贝/公里,波长1300纳米。采用美国康宁公司的产品或进口产品。感温光缆有一个外径为3mm的绝缘护套。护套包含一根GI62.5/125多模光纤。该护套使在安装时操作更为简便并且提高机械稳定性和热幅射的灵敏性。

四．系统特点

❖该系统与美国爱德华公司生产的消防主机，整体经过了国家消防研究所的检定，而不是单独的测温主机进行检定，测温主机与消防主机实现了无缝连接。

特别适应广州地铁一期工程目前的现状。

❖系统测温速度非常高，测量周期在2—4秒钟完成，是世界上目前最快的测量速度，（国外测量速度一般在40—100秒）。能迅速反映火情大小、火灾蔓延方向和火灾烟雾风向，及时给指挥部门提供各类信息，及时给消防主机提供准确的信号。当火灾出现时，每一秒钟的延误都可能给国家带来巨大的损失。将火灾损失减小到最低程度。为了提高测量时间，我们采用了卫星地面拍照数据滤波技术，以非常昂贵的价钱购买了国外数字滤波软件。

❖测温、定位特性

光纤即是温度传感器又是通信通道，由于光纤有良好的绝缘特性和可绕曲性，直接敷设在任何物体的表面或关键部位，对任何物体和空间温度进行实时在线检测，过热故障的早期预测，防患于未然。发生过热故障时，系统能提供报警并准确确定过热位置，指导检修工作。

❖分布特性

分布式温度监测系统，可连续动态监测长达几公里范围内每隔2米各点的温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。

❖先进性

该系统是世界上目前性能指标最高、功能性最强、可靠性最高、技术最先进的产品。采用的光元器件是通过纳米技术生产出来的进口器件，数字处理芯片购买的是90年代爱国者导弹的军用级器件。数字滤波技术采用卫星地面拍照数据滤波技术。

❖准确性

该系统的温度分辨率达到0.5℃，温度精度±2℃；

❖灵活性

监测系统提供的是一个连续的动态监测信号，系统可设置多级温度点报警，如30℃初报警，40℃预报警，50℃采取措施等，并且可以根据环境不同进行修正；

针对事故发生前的温度变化率大的特点，在报警设置中可设置温度变化率阀值,当检测到温度变化率大于该值时发出报警信号，并提供相应的信号输出。

两种报警条件，只要满足一条，系统就会立即产生报警。

可根据现场要求对取样间隔进行调整；报警控制区可编程，并可按照用户的要求进行设计，每2000米感温光纤系统可根据环境变化设置500个不同报

警控制区域。

❖兼容性

系统可以通过RS232、内置继电器、以态网等输出形式与PC、消防报警系统、SCADA、供电设备中的电力自动化系统、管理系统等其他控制设备进行互连，在消防应用中可与火灾报警控制器等系统进行联网，提供信号进行声光报警，信号输出准确、完整。单台测温主机组网灵活，兼容性大。

可为今后地铁公司经济运行提供科学数据，控制相关的通风设备、空调设备，提高运行经济效益。实现地铁公司安全、经济、管理的一体化。线型差定温火灾探测系统可根据不同报警区分段、分级输出信号、以适应不同控制盘的需要。

❖安全性

线型差定温火灾探测系统具备安全记录功能，可储存系统运行以来的所有历史数据；如果光纤受损，系统可以定位受损点，具有自诊断功能，并通过光纤熔接机对其进行熔接，这对于有效的实施在线监测是非常重要的；探测光纤安全、可靠，采用光信号，不会与动力电缆之间产生相互电磁干扰。

五．应用范围

电力系统方面的运用：

可运用于大型的电站的产、输、变电

设施的分布式状态监测、运行状态实

时监测、发电机定子绕组局部放电故

障等的监测。

综合管沟、隧道方面的运用：

对综合管沟的在线温度监测和电力电

缆放电的定位。

矿井方面的运用：