CN2718542Y - 分布式光纤温度检测监控装置 - Google Patents

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杨光
赵剑秋
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Abstract

一种分布式温度检测监控装置，包括单片机、DSP数据处理装置、激光器、波分复用甄别装置、滤波器、两个光电转换器、放大器、激光转换开关、感温光纤、报警输出装置；其中单片机分别连激光器和DSP数据处理装置，激光器、波分复用甄别装置、滤波器、激光切换开关及感温光纤组成激光通路，波分复用甄别装置与滤波器分别通过不同的光电转换器连接至放大器，放大器连接到DSP数据处理装置。本实用新型抗干扰能力强，绝缘性能好，无击穿、烧毁等问题，测量距离在几公里的范围，特别适用于需要大范围多点测量来检测故障的应用场合；系统简单安全，能在细小的地方安装，让施工更加方便。

Description

分布式光纤温度检测监控装置
技术领域
本实用新型涉及一种分布式温度检测监控装置，特别是一种利用激光在光纤传输过程中温度对散射信号波长的影响进行实时、多点、长距离温度检测的监控装置。
背景技术
传统缆式温度探测器采用电子传感器，其结构复杂，检测点间断，只有检测探头接触的点，才能被检测，检测范围小，功能差；且电子传感器及信号传输通道极易受电磁干扰，对与高压设备的绝缘要求特别高，检测维护很难；施工安装也不方便，许多地方无法实施，特别是电力行业，由于设备过热而屡次发生故障根本无法预测。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型采用的原理是：利用激光在光纤中传输能够产生后向散射，在光纤中注入一定能量的激光脉冲，它在光纤中传输的同时不断产生后向散射光波，这些后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。
本实用新型采用的装置包括以下部分：单片机、DSP数据处理装置、激光器、波分复用甄别装置、滤波器、两个光电转换器、放大器、激光转换开关、感温光纤、报警输出装置；其中单片机分别连激光器和DSP数据处理装置，激光器、波分复用甄别装置、滤波器、激光切换开关及感温光纤组成激光通路，波分复用甄别装置与滤波器分别通过不同的光电转换器连接至放大器，放大器连接到DSP数据处理装置，DSP数据处理装置与报警输出装置连在一起。
正常工作时单片机向激光器发出信号，激光器根据单片机发出的信号产生激光脉冲发出激光，激光依次经波分复用甄别装置、滤波器、激光切换开关后通过感温光纤向前传输达到各监控点。一方面由激光器产生的激光经波分复用甄别装置进行甄别后通过光电转换器转化为电信号，电信号再通过放大器放大发送至DSP数据处理装置。另一方面沿光纤向前传输的激光不断地向后散射，这些散射光波状态(如波长)受所在光纤散射点的温度影响而有所改变，散射回来的光经激光切换开关传输到滤波器，滤波器过滤掉其状态没有改变的散射光(斯托克斯光)，状态改变返回的光(反斯托克斯光)由光电转换器转成电信号，电信号经放大器放大后输至DSP数据处理装置。DSP数据处理装置处理后若发现光纤监控点温度升高达到预设置，则通过报警输出装置发出报警信号。
向后散射回来的光的波长会因为所经过点的温度变化而发生变化，监测点的位置也可通过公式L＝c*t/2计算出，其中c为光速，L为监测点距离监测装置的距离，t是通过单片机测量出激光脉冲信号发出后到返回的时间差，把温度变化和距离对应起来就可以准备检测到每一个点的实时状况。
使用时，光纤根据所监测的电力设备的不同而采用不同的布置方式。
本实用新型的有益效果是：1.主机和被测对象之间用光纤相连，抗干扰能力强，绝缘性能好，无击穿、烧毁等问题，实现不带电的远距离监控；2.能够连续测量光纤沿线所在处的温度，测量距离在几公里的范围，空间定位精度达到米的数量级；3.能够进行不间断的自动测量，特别适用于需要大范围多点测量来检测故障的应用场合；4.数据传输及读取速度快，数据内容容易保留；5.采用光纤代替电子传感器，探头与信号通道一体，系统简单安全，能在细小的地方安装让施工更加方便。
附图说明
图1为本实用新型的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型采用的装置包括以下部分：单片机、DSP数据处理装置、激光器、波分复用甄别装置、滤波器、两个光电转换器、放大器、激光切换开关、感温光纤、报警输出装置。其中单片机分别连激光器和DSP数据处理装置，激光器与波分复用甄别装置、滤波器、激光切换开关及感温光纤组成激光通路，波分复用甄别装置与滤波器分别通过不同的光电转换器连接至放大器，放大器连接到DSP数据处理装置，DSP数据处理装置与报警输出装置连在一起。
其中整个装置设置有多条感温光纤，感温光纤铺设在所需监控的设备上，采用多条光纤可进行大范围内的监测。光纤的布置根据监测的设备而有所不同，监测管状设备时让光纤沿着它的方向并行分布，监测开关时让光纤环绕其上分布等等。
DSP数据处理装置连有监视计算机。让用户通过计算机显示屏直接看到整个监控点的状态信息。
本实用新型测温范围为零下30度到120度，测量距离为可长达10公里。它广泛运用于电力、治金、石化、消防、建筑等行业，通对高压电缆本体、中间接关、电缆层作为检测对象，采用本实用新型可实现早期预测，防患于未然，进行实时监控、实现集中实管理。

Claims (1)

1、一种分布式光纤温度检测监控装置，其特征是：该装置由单片机、DSP数据处理装置、激光器、波分复用甄别装置、滤波器、两个光电转换器、放大器、激光转换开关、感温光纤、报警输出装置组成，其中单片机分别连激光器和DSP数据处理装置，激光器与波分复用甄别装置、滤波器、激光切换开关及感温光纤组成激光通路，波分复用甄别装置与滤波器分别通过不同的光电转换器连接至放大器，放大器连接到DSP数据处理装置，DSP数据处理器与报警输出装置连接。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shunde Foshan Hongguang Electric Power Engineering Co., Ltd.

Assignor: Yili Electric Science & Technology Co., Ltd., Guangzhou City

Contract record no.: 2011440000782

Denomination of utility model: Distributed optical fibre temperature detecting and monitoring apparatus

Granted publication date: 20050817

License type: Exclusive License

Record date: 20110720

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050817

Termination date: 20130617