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1、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,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。,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
2、光缆探测器”,1m 脉冲光,背向散射光 每隔1m即提供一个测量点,沿着整条光缆进行测量: 10km 光缆 = 10,000 探测器,T9,999,T9,998,T9,997,T9,996,T9,995,Scattering in Optic-Fiber,Molecular energy level diagram,Measuring temperature principle use Raman Effect,Stokes Raman back-scattering photon flux: Anti-Stokes Raman back-scattering photon flux: The
3、population of lower and upper molecular energy level, it is dependent on the local domain temperature of optical fiber:,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： 本质防爆、抗电磁干扰、抗腐蚀、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,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
4、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预测预报和专家决策分析功能,测温光纤,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 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 2008年03月05日，黑龙江省鹤岗市泰源煤矿，由
5、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,测温光纤,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
6、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 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 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
7、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,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,事前预测,事后报警,防范于未然,分布式火灾探测系统的优势,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
8、 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,国内外技术现状,国外设备不提供历史数据查询功能 对光纤末端的处理要求严格，一旦光纤意外断裂，断点前100米的数据都将受到影响。 干触点数目有限（一般小于20个） 为满足国内客户需求（电子地图、与上位机的通信协议、历史数据查询等，需要进行二次开发。,技术难点,大电流、窄脉冲半导体激光器驱动技术：10ns激光脉冲实现3米空间分辨率：,技术难点,微弱光信号提取技术 拉曼后向散射信号约是入射光的10-9，接近、甚至低于光电转换器件的噪声水平，提取较难，为提高系统灵敏度。 激光器、光电转换器件对温度及其敏感，需要恒温控制。 软件的鲁棒特性:国内基本上采集卡加工控机的模式，采用c+开发，长时间运行有死机现象,国内外性能差异（国内产品实测图）,国外某公司产品实测图,谢谢!,