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新型電力測(cè)溫技術(shù)

時(shí)間:2007-04-05 09:05:00來(lái)源:pengbo

導(dǎo)語(yǔ):?直接在石英單模光纖上制作多個(gè)光柵,封裝保護(hù)后形成光纖傳感鏈,可高精度地同時(shí)測(cè)量溫度、應(yīng)變、壓力、位移等多種物理量

電力設(shè)備過(guò)溫監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng): 據(jù)統(tǒng)計(jì),供變電故障主要出現(xiàn)在以下幾方面:

• 電廠及變電站中高壓開(kāi)關(guān)柜的三相電路溫度及刀閘溫度異常。

• 電廠和變電站的高壓電纜、電纜端頭、中間頭的溫度異常。

• 電廠中發(fā)電機(jī)組及汽輪機(jī)等大型機(jī)械的軸溫溫度異常。

傳統(tǒng)的光纖傳感器絕大部分都是“光強(qiáng)型”和“干涉型”的,前者的信息讀取是測(cè)量光強(qiáng)大小,因此光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測(cè)器老化等因素會(huì)影響測(cè)量精度,典型產(chǎn)品有基于OTDR技術(shù)的分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng);后者的信息讀取是觀察干涉條紋的變化,這就要求干涉條紋清晰,而干涉條紋清晰就要求兩路干涉光的光強(qiáng)相等,使光纖光路的靈活和連接的方便等優(yōu)點(diǎn)將大打折扣,而且它是一種“過(guò)程傳感器”而不是“狀態(tài)傳感器”必須要有一個(gè)“固定參考點(diǎn)”,這樣就給光纖傳感器的應(yīng)用帶來(lái)了難度,典型產(chǎn)品有加拿大FISO公司基于Fabry-Pérot干涉儀技術(shù)的光纖溫度、應(yīng)力變形測(cè)試儀。

北京品傲光電科技有限公司所開(kāi)發(fā)的光纖光柵(Fiber Bragg Grating)傳感技術(shù)是上世紀(jì)末期開(kāi)始發(fā)展并得到國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的一種世界上最先進(jìn)的光纖數(shù)碼傳感技術(shù)。其實(shí)現(xiàn)原理是:直接在石英單模光纖上制作多個(gè)光柵,封裝保護(hù)后形成光纖傳感鏈,可高精度地同時(shí)測(cè)量溫度、應(yīng)變、壓力、位移等多種物理量。由于光纖傳感鏈中傳感器和傳輸線是合一的,均為石英單模光纖,唯一的區(qū)別在于傳感器是石英單模光纖中經(jīng)過(guò)加工、處理、封裝、保護(hù)的局部一段長(zhǎng)度(一般為10mm左右)。所以,光纖光柵傳感技術(shù)最主要的優(yōu)點(diǎn)就在于現(xiàn)場(chǎng)不供電,免受雷擊損壞和電磁干擾;此外,由于光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀采用并行光譜探測(cè)技術(shù),系統(tǒng)中所有感溫探頭的單次同步掃描時(shí)間小于一秒鐘,加之感溫探頭的快速導(dǎo)熱封裝,使得開(kāi)關(guān)柜及電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在事故隱患產(chǎn)生時(shí)提前預(yù)警,有效避免事故的發(fā)生。

技術(shù)先進(jìn):不是簡(jiǎn)單地使用光纖直接進(jìn)行量測(cè),而是采用世界上最先進(jìn)的光纖數(shù)碼傳感技術(shù),在石英光纖上制作多個(gè)光柵,封裝保護(hù)后形成光纖傳感鏈,具有極高分辨率 產(chǎn)品可靠:在國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域大量重大工程中成功應(yīng)用,有眾多用戶使用報(bào)告

完善的產(chǎn)品認(rèn)證:通過(guò)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、中國(guó)電力科學(xué)院、石油和化學(xué)工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證 全光型:光纖探測(cè)并直接進(jìn)行信號(hào)傳輸,現(xiàn)場(chǎng)不需供電,不受電磁干擾,不受雷擊 高精度:在所有類型光纖傳感器中具有最高的測(cè)量精度,指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)的測(cè)溫傳感器

事前預(yù)警:可在1秒鐘內(nèi)完成上萬(wàn)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集,在設(shè)備過(guò)熱、火災(zāi)發(fā)生前預(yù)警 無(wú)零漂:絕對(duì)量測(cè)量。光源衰減和線路損耗不影響測(cè)量精度,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)率定

布線簡(jiǎn)潔:支持線形、多級(jí)星形及混合方式組網(wǎng),施工快捷。避免了光纖纏繞、迂回方式布線引入的污閃、爬電及高壓侵入等隱患

不降低被監(jiān)測(cè)設(shè)備的安全等級(jí):感溫探頭和傳輸光纖高絕緣、高耐壓、防爬電、阻燃。 光纖光柵感溫探系統(tǒng)主要由光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀、光纖光柵測(cè)溫計(jì)、光纖組成。

其基本原理是利用光纖光柵測(cè)溫計(jì)內(nèi)部敏感元件——光纖光柵反射的光學(xué)頻譜對(duì)溫度的敏感特性,通過(guò)光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部各功能模塊完成對(duì)光纖光柵測(cè)溫計(jì)的輸入光源激勵(lì)/輸出光學(xué)頻譜分析和物理量換算,以數(shù)字方式給出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度信息,并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的報(bào)警溫度設(shè)定值和報(bào)警溫升速率實(shí)時(shí)給出過(guò)熱預(yù)警和火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

【火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警】

光纖光柵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)光纖光柵測(cè)溫計(jì)所在區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度巡檢,檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)溫度的異常波動(dòng),在火災(zāi)發(fā)生前及時(shí)報(bào)警。

【監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位】

光纖光柵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的液晶顯示屏以電子地圖方式實(shí)時(shí)顯示各電力設(shè)備及相應(yīng)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)和當(dāng)前溫度值以及實(shí)際地理位置。方面管理人員操作和維護(hù)。

【狀態(tài)查詢】

各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度和報(bào)警信息都保存到光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀的大容量?jī)?chǔ)存器,系統(tǒng)按照時(shí)間將數(shù)據(jù)分為歷史信息、實(shí)時(shí)信息,并且管理操作人員可以根據(jù)不同的時(shí)期動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔,滿足實(shí)際要求。 管理操作人員可查看各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的歷史溫度變化曲線,為決策和維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

【報(bào)警設(shè)定】

管理操作人員可對(duì)光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀的報(bào)警觸發(fā)條件進(jìn)行設(shè)定,以適用不同季節(jié)氣溫條件下電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行溫度的差異。 系統(tǒng)出廠設(shè)定的報(bào)警觸發(fā)條件為: 溫度超過(guò)75℃ 溫升速率超過(guò)8℃/min 超過(guò)區(qū)域內(nèi)平均溫度值15℃以上

【溫度統(tǒng)計(jì)】

可實(shí)時(shí)給出設(shè)備最高溫度值及對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置編號(hào)和地理信息。

【系統(tǒng)連動(dòng)】

可通過(guò)光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀報(bào)警接口輸出開(kāi)關(guān)量直接接入儀表操作室現(xiàn)有的火災(zāi)控制器,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警并在消防值班室顯示;同時(shí)光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀可直接外接兩只聲光報(bào)警器在儀表操作室給出火災(zāi)聲光報(bào)警及光纖光柵測(cè)溫計(jì)故障報(bào)警。

【線路巡檢及故障定位】

可通過(guò)光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)儀獨(dú)有的“光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀”功能,對(duì)光纖傳輸線路的損耗及斷點(diǎn)位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位,方便系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)及線路檢修。

光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)

測(cè)溫范圍 -40℃~+200℃

測(cè)溫精度 ±0.5℃

測(cè)溫分辨率 0.1℃

響應(yīng)時(shí)間 1s

報(bào)警觸發(fā)條件(滿足任一條件即報(bào)警) 溫度超過(guò)75℃ (出廠設(shè)定值。用戶可重新設(shè)定)

溫升速率超過(guò)8℃/min(出廠設(shè)定值。用戶可重新設(shè)定) 超過(guò)區(qū)域內(nèi)平均溫度值15℃以上

傳輸光纖類型 單模絕緣耐壓高溫光纖(耐熱超過(guò)260℃)

感溫探頭引出接口類型 FC/APC標(biāo)準(zhǔn)光纖接頭

傳輸光纖最小彎曲半徑 5cm

單臺(tái)設(shè)備測(cè)溫點(diǎn)數(shù) 18~432

溫度顯示 液晶屏

報(bào)警輸出 無(wú)源開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)1~24對(duì)

供電方式 AC220V /DC12V可選

通訊接口 RS232/10M以太網(wǎng)

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