分布式光纤传感器简介
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Stokes Raman back-scattering photon flux:
s K S S S 4e e x p 0 s L R s T
Anti-Stokes Raman back-scattering photon flux:
a K a Sa 4ee x p 0 a L R a T
沿井道敷设长距离的温度 探测光缆，可以监测煤矿 井下巷道及工作面的环境 温度梯度分布等作业条件
通过嵌入煤层敷设方式探 测岩煤温度，可以监测井 下煤层自燃症兆
具有矿井采空区火灾早期 测温光纤 预测预报和专家决策分析 功能
皮带输送机全线热点探测与火灾报警
由于所传送的粉（块）状物 料会造成滚筒打滑或托辊卡 住引起超温燃烧
背向散射光 每隔1m即提供一个测量点
1m 脉冲光
T9,995
T9,996 T9,997
T9,998
T9,999
Scattering in Optic-Fiber
Molecular energy level diagram
Measuring temperature principle use Raman Effect
电气短路、人为明火等外部 火源引燃火灾
2008年03月02日，山西朔 州冯家岭煤矿井下发生皮带 燃烧事故，9人不幸遇难
通过沿皮带机全线敷设温度 探测光缆，实时监测长距离 皮带输送机全线的热点与火 灾报警
测温光纤
对井下大负荷电缆安全运行监控
井下大功率采矿机械设备的大负荷电 缆，处于高温高湿频繁拖移的工作状 态,将有利于企业安全生产
及时发现电网线路上的发热点 实施监测全网缆线完好性(是否被毁坏?) 实时监测电网（包括分支网络）的热负荷
变化，优化电力资源配置 提供全程全网的环境温度分布（包括直埋
电缆周边回填土热阻变化），为动态负荷 测定系统提供温度数据 为电缆燃爆和突发热故障提供预警 随着环保意识的增强，储煤仓由露天堆放 改为半封闭堆放，煤的自燃需要监测
市场与机遇
在国外已有十几年的应用：大坝浇注、电力电缆运行温 度（负荷）检测、管路泄露
在国内隧道应用较多，电力电缆等特种行业刚开始起步 部分地铁准备使用 煤矿尚没有应用案例 大厦、商场尚未有应用案例 石油行业的应用尚未开始 弹药库的温度检测 由于其具备实时测温及空间定位功能功能，在消防领域
电缆隧道(井道)、复合电缆
油库、油料地井测温消防
原油和成品油的燃烧 初期最显著特征是释 放能量使环境温度升 高，因此油库火灾信 号探测主要采用温度 检测作为火灾探测对 象
油井中的应用
反应釜立体空间温度分布监测
生态环境温度检测
日立公司路面结冰检测
分布式火灾探测系统的优势
事前预测 事后报警 防范于未然
测温技术的进化
第三代：分布式光纤温度传感器： 用一根数公里长的光纤替代数千
甚至上万个点式温度传感器，而且 抗电磁干扰，本证安全，测温不用 电，可用于油污、粉尘等恶劣环境、 施工简单，系统调校方便。
连续分布式光纤温度探测器原理示意图 “探测光缆＝探测器”
沿着整条光缆进行测量: 10km 光缆 = 10,000 探测器
2008年03月05日，黑龙江省鹤岗
市泰源煤矿，由井下电缆破损引发火 灾，井下的13名矿工 遇难 探测电缆的长期超负荷过热运行及老 化、破损而引起的燃爆和突发热故障 提供预警与火灾报警，为矿井的安全 运行提供了有力保证 探测光缆又是矿井电缆故障的温度记 录器，它能在大负荷电缆故障之前发 出报警及检修建议。 在一条探测缆上可分别设定100个以 上的监测区间
The population of lower and upper molecular energy level, it is dependent on the local domain temperature of optical fiber:
R s 1ex p h /kT 1
R aT ex ph /kT 1 1
测温光纤
百度文库
电缆隧道、电缆夹层的火灾探测
－－光缆安装
电缆夹层测温： 将光缆埋入夹层中。 变事后报警为事前预测
电缆隧道测温： 将光缆悬挂安装于隧道顶部
电缆桥架上电缆温度测量： 将光缆沿桥架上 电缆正弦铺设
矿井变压器的故障探测与火灾报警
变压器内部发生严重过载、短路 等故障，不仅会烧毁变压器，而 且由于绝缘物和油在电弧的作用 下急剧汽化使变压器内部压力急 剧增加，轻则使变压器损坏，重 则起火爆炸，大量喷油还能将火 灾进一步扩大
正逐步取代感温电缆 化学反应釜、酿造池的内部空间温度场监测
国内外技术现状
国外：Sensor、Sensornet、York 、 AP Sensoring、 加拿大OZ、德国 Lieous、香港SensorTran
国内：华魏、城赛、上海光子、武汉广 科、北洋集团、宁波振东、北京逊迪、 广州思科通、杭州聚光
温度曲线
分区探测（电缆上敷设感温光缆）
分区探测
感温介质
光纤通信技术为信息网络化 传输提供了高速宽带的信息 高速公路。
光纤传感具有特点：
涂覆层 包层
护套
本质防爆、抗电磁干扰、抗 纤芯 腐蚀、耐高温、本质防爆、 抗电磁干扰、灵活方便等。 可实现“传”、“感”一体 化。
井下环境温度探测及煤层自燃监测
温度探测及火灾探测系统进化 ---连续分布式光纤温度探测器
测温技术的进化
第一代：铂电阻、热电偶、集成测温芯片光纤光栅等点式温度传感器， 当需要大范围检测时，需要组网，布线复杂，系统可靠性差，维 护工作量大
测温技术的进化
1. 第二代：感温电缆、红外测温仪、双波长火焰探测器等线形温度传 感器：探测范围200米以内，这类传感器的缺点不能定位，感温电 缆报警后即失效，需要更换。
探测光缆可探测电力变压器箱体 上下左右前后的各区域温度变化， 给出±0.5℃的温度探测误差。
通过计算机数据处理，还可三维 彩色显示的变压器实际运行温度 变化状况。
通过与历史数据比较，给出变压 器的老化、故障等火灾前期预报。
测温光纤
在发电与电网应用
用于发电厂的锅炉、变压器、冷水塔、电 缆廊道的温度探测及消防报警
s K S S S 4e e x p 0 s L R s T
Anti-Stokes Raman back-scattering photon flux:
a K a Sa 4ee x p 0 a L R a T
沿井道敷设长距离的温度 探测光缆，可以监测煤矿 井下巷道及工作面的环境 温度梯度分布等作业条件
通过嵌入煤层敷设方式探 测岩煤温度，可以监测井 下煤层自燃症兆
具有矿井采空区火灾早期 测温光纤 预测预报和专家决策分析 功能
皮带输送机全线热点探测与火灾报警
由于所传送的粉（块）状物 料会造成滚筒打滑或托辊卡 住引起超温燃烧
背向散射光 每隔1m即提供一个测量点
1m 脉冲光
T9,995
T9,996 T9,997
T9,998
T9,999
Scattering in Optic-Fiber
Molecular energy level diagram
Measuring temperature principle use Raman Effect
电气短路、人为明火等外部 火源引燃火灾
2008年03月02日，山西朔 州冯家岭煤矿井下发生皮带 燃烧事故，9人不幸遇难
通过沿皮带机全线敷设温度 探测光缆，实时监测长距离 皮带输送机全线的热点与火 灾报警
测温光纤
对井下大负荷电缆安全运行监控
井下大功率采矿机械设备的大负荷电 缆，处于高温高湿频繁拖移的工作状 态,将有利于企业安全生产
及时发现电网线路上的发热点 实施监测全网缆线完好性(是否被毁坏?) 实时监测电网（包括分支网络）的热负荷
变化，优化电力资源配置 提供全程全网的环境温度分布（包括直埋
电缆周边回填土热阻变化），为动态负荷 测定系统提供温度数据 为电缆燃爆和突发热故障提供预警 随着环保意识的增强，储煤仓由露天堆放 改为半封闭堆放，煤的自燃需要监测
市场与机遇
在国外已有十几年的应用：大坝浇注、电力电缆运行温 度（负荷）检测、管路泄露
在国内隧道应用较多，电力电缆等特种行业刚开始起步 部分地铁准备使用 煤矿尚没有应用案例 大厦、商场尚未有应用案例 石油行业的应用尚未开始 弹药库的温度检测 由于其具备实时测温及空间定位功能功能，在消防领域
电缆隧道(井道)、复合电缆
油库、油料地井测温消防
原油和成品油的燃烧 初期最显著特征是释 放能量使环境温度升 高，因此油库火灾信 号探测主要采用温度 检测作为火灾探测对 象
油井中的应用
反应釜立体空间温度分布监测
生态环境温度检测
日立公司路面结冰检测
分布式火灾探测系统的优势
事前预测 事后报警 防范于未然
测温技术的进化
第三代：分布式光纤温度传感器： 用一根数公里长的光纤替代数千
甚至上万个点式温度传感器，而且 抗电磁干扰，本证安全，测温不用 电，可用于油污、粉尘等恶劣环境、 施工简单，系统调校方便。
连续分布式光纤温度探测器原理示意图 “探测光缆＝探测器”
沿着整条光缆进行测量: 10km 光缆 = 10,000 探测器
2008年03月05日，黑龙江省鹤岗
市泰源煤矿，由井下电缆破损引发火 灾，井下的13名矿工 遇难 探测电缆的长期超负荷过热运行及老 化、破损而引起的燃爆和突发热故障 提供预警与火灾报警，为矿井的安全 运行提供了有力保证 探测光缆又是矿井电缆故障的温度记 录器，它能在大负荷电缆故障之前发 出报警及检修建议。 在一条探测缆上可分别设定100个以 上的监测区间
The population of lower and upper molecular energy level, it is dependent on the local domain temperature of optical fiber:
R s 1ex p h /kT 1
R aT ex ph /kT 1 1
测温光纤
百度文库
电缆隧道、电缆夹层的火灾探测
－－光缆安装
电缆夹层测温： 将光缆埋入夹层中。 变事后报警为事前预测
电缆隧道测温： 将光缆悬挂安装于隧道顶部
电缆桥架上电缆温度测量： 将光缆沿桥架上 电缆正弦铺设
矿井变压器的故障探测与火灾报警
变压器内部发生严重过载、短路 等故障，不仅会烧毁变压器，而 且由于绝缘物和油在电弧的作用 下急剧汽化使变压器内部压力急 剧增加，轻则使变压器损坏，重 则起火爆炸，大量喷油还能将火 灾进一步扩大
正逐步取代感温电缆 化学反应釜、酿造池的内部空间温度场监测
国内外技术现状
国外：Sensor、Sensornet、York 、 AP Sensoring、 加拿大OZ、德国 Lieous、香港SensorTran
国内：华魏、城赛、上海光子、武汉广 科、北洋集团、宁波振东、北京逊迪、 广州思科通、杭州聚光
温度曲线
分区探测（电缆上敷设感温光缆）
分区探测
感温介质
光纤通信技术为信息网络化 传输提供了高速宽带的信息 高速公路。
光纤传感具有特点：
涂覆层 包层
护套
本质防爆、抗电磁干扰、抗 纤芯 腐蚀、耐高温、本质防爆、 抗电磁干扰、灵活方便等。 可实现“传”、“感”一体 化。
井下环境温度探测及煤层自燃监测
温度探测及火灾探测系统进化 ---连续分布式光纤温度探测器
测温技术的进化
第一代：铂电阻、热电偶、集成测温芯片光纤光栅等点式温度传感器， 当需要大范围检测时，需要组网，布线复杂，系统可靠性差，维 护工作量大
测温技术的进化
1. 第二代：感温电缆、红外测温仪、双波长火焰探测器等线形温度传 感器：探测范围200米以内，这类传感器的缺点不能定位，感温电 缆报警后即失效，需要更换。
探测光缆可探测电力变压器箱体 上下左右前后的各区域温度变化， 给出±0.5℃的温度探测误差。
通过计算机数据处理，还可三维 彩色显示的变压器实际运行温度 变化状况。
通过与历史数据比较，给出变压 器的老化、故障等火灾前期预报。
测温光纤
在发电与电网应用
用于发电厂的锅炉、变压器、冷水塔、电 缆廊道的温度探测及消防报警