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分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的工作原理
光纖測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展你了解多少呢？當(dāng)前，光纖測(cè)溫系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于電力、石化、隧道、建筑等領(lǐng)域，但較少用于IDC機(jī)房領(lǐng)域，主要原因在于原已成熟的光纖測(cè)溫系統(tǒng)空間分辨率(一般≥2m)、溫度精度(一般為±1℃~±3℃)、測(cè)量范圍(一般≥2km/每通道)和測(cè)量時(shí)間(一般10s~20s)均較大，不適用于溫度和距離測(cè)量精度要求較高的IDC機(jī)房。
光纖測(cè)溫系統(tǒng)作為IDC機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，使用單根光纖實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)、信號(hào)傳輸，綜合利用光纖拉曼散射效應(yīng)和光時(shí)域反射測(cè)量技術(shù)來實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線空間溫度分布情況，在IDC機(jī)房?jī)?nèi)按照一定的路由規(guī)則在所有機(jī)柜內(nèi)敷設(shè)一根傳感光纖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)機(jī)柜指定的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的溫度信息采集。
采用光纖測(cè)溫對(duì)機(jī)柜微環(huán)境溫度進(jìn)行在線峰值監(jiān)測(cè)，精細(xì)化監(jiān)測(cè)溫度分布，溫度一旦超過預(yù)設(shè)的報(bào)警值，實(shí)時(shí)報(bào)警，避免由于過熱而造成服務(wù)器宕機(jī)事故發(fā)生;通過歷史溫度數(shù)據(jù)分析，對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行趨勢(shì)判斷，提前預(yù)警，避免事故的發(fā)生;多種報(bào)警方式，可通過以太網(wǎng)、短信等方式報(bào)警;預(yù)留有擴(kuò)展接口，具備和空調(diào)系統(tǒng)相連接并聯(lián)動(dòng)的可能，輔助機(jī)房整體規(guī)劃的施行，合理有效的使用機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)空調(diào)資源的按需分配。
分布式光纖測(cè)溫安裝系統(tǒng)需注意的方面有哪些?分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)的主機(jī)要求放置在0℃～40℃、濕度低于90%的環(huán)境中,如果主機(jī)在此環(huán)境以外使用,需要重新定標(biāo)。主機(jī)上配有FC活動(dòng)光纖插座,它與測(cè)溫光纖近端的FC/APC活動(dòng)插頭匹配。分布式光纖溫度系統(tǒng)的安裝實(shí)際上是光纖的安裝,即如何把測(cè)溫光纖敷設(shè)在被測(cè)溫對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確和最有效的測(cè)量,保證所要求的測(cè)溫精度和空間分辨率。在實(shí)際應(yīng)用中,需要分布式測(cè)溫的場(chǎng)合是多樣的,因此測(cè)溫光纖的安裝方法也是多樣的。
因?yàn)?a style="box-sizing: border-box; background-color: transparent; color: #555555; text-decoration-line: none;" target="_self">光纖測(cè)溫系統(tǒng)不但是信號(hào)的載體,還是溫度監(jiān)測(cè)器,安裝的質(zhì)量直接關(guān)系到測(cè)量的準(zhǔn)確性,因此應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面:
(1)光纖如同電線,應(yīng)盡量避免外來?yè)p傷,折斷。
(2)光纖是石英制品,在需要彎曲鋪設(shè)時(shí)只能以大于3cm的圓弧實(shí)現(xiàn),否則會(huì)引起光纖損耗,影響測(cè)量精度。
(3)光纖接頭必須保持清潔,為此可先鋪設(shè)光纖,再安裝接頭。
分布式光纖測(cè)溫初始化在系統(tǒng)安裝后開始測(cè)溫之前,或在系統(tǒng)的定期定標(biāo)前,需要使測(cè)溫光纖處于常溫下,運(yùn)行系統(tǒng)的初始化程序,記錄一條測(cè)溫光纖的傳輸曲線,作為系統(tǒng)的參考背景。
分布式光纖測(cè)溫的工作原理
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)正在朝著超高壓、大電網(wǎng)、大容量、自動(dòng)化的方向發(fā)展，一旦發(fā)生事故便會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)、在線的分布式測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，有效地解決了長(zhǎng)期以來現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的高溫、燃燒、爆炸、火災(zāi)等事故應(yīng)急不備的問題。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)多模感溫光纜作為線型傳感器，光纜內(nèi)含2根光纖，一根光纜可以長(zhǎng)至數(shù)公里，甚至數(shù)十公里，通過分析光纜內(nèi)不同位置上的光散射信號(hào)得到相應(yīng)的溫度信息。那么分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的具體工作原理是怎么樣的呢，今天小編在這里為大家簡(jiǎn)單講解：
1、分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)組成原理
分布式光纖測(cè)溫主機(jī)內(nèi)部封裝光器件、激光器、數(shù)據(jù)處理等部分組成，主要用于整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)配置、信號(hào)采集、信號(hào)分析和分析結(jié)果輸出等功能。在電力系統(tǒng)中，這種光纖測(cè)溫技術(shù)在高壓電力電纜、電氣設(shè)備因接觸不良引起的發(fā)熱部位、電纜夾層、電纜通道、大型發(fā)電機(jī)定子、大型變壓器、鍋爐等設(shè)施的溫度定點(diǎn)傳感場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用前景。
2、分布式光纖測(cè)溫的基本原理
分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)依據(jù)后向散射原理可以分為三種：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里淵散射。目前發(fā)展比較成熟，且有產(chǎn)品應(yīng)用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)。它的傳感原理主要依據(jù)的是光纖的光時(shí)域反射(OTDR)原理和光纖的后向拉曼散射溫度效應(yīng)。
3、光時(shí)域反射(OTDR)原理
當(dāng)激光脈沖在光纖中傳輸時(shí)，由于光纖中存在折射率的微觀不均勻性，會(huì)產(chǎn)生散射。在時(shí)域里，入射光經(jīng)后向散射返回到光纖入射端所需時(shí)間為t，激光脈沖在光纖中所走過的路程為2L，其中v為光在光纖中的傳播速度、C為真空中的光速，n為光纖折射率。在測(cè)得時(shí)刻t時(shí)，就可求得距光源L處的距離。
4、光纖的后向拉曼散射溫度效應(yīng)
當(dāng)一個(gè)激光脈沖從光纖的一端射入光纖時(shí)，這個(gè)光脈沖會(huì)沿著光纖向前傳播。由于光脈沖與光纖內(nèi)部分子發(fā)生彈性碰撞和非彈性碰撞，故光脈沖在傳播中的每一點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生反射，反射中有一小部分的反射光，其方向正好與入射光的方向相反(亦可稱為后向)。這種后向反射光的強(qiáng)度與光線中的反射點(diǎn)的溫度有一定的相關(guān)關(guān)系。反射點(diǎn)的溫度(該點(diǎn)光纖所處的環(huán)境溫度)越高，反射光的強(qiáng)度也越大。利用這個(gè)現(xiàn)象，若能測(cè)出后向反射光的強(qiáng)度，就可以計(jì)算出反射點(diǎn)的溫度，這就是利用光纖測(cè)量溫度的基本原理。
