光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-光纖式測(cè)溫儀

光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以分為熒光光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分布式光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、光纖光柵光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的因素眾多，其中一個(gè)重要且常見的因素是輸配電設(shè)備的發(fā)熱問題。由于輸配電設(shè)備大多采用封閉式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致散熱差，熱量逐步積累，設(shè)備局部溫度升高，危害設(shè)備的正常運(yùn)行甚至減少設(shè)備的使用壽命。此外，許多輸配電設(shè)備在運(yùn)行過程中，故障發(fā)生前溫度都會(huì)大幅上升，如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)易造成重大的電氣事故。因此，對(duì)輸配電設(shè)備溫度進(jìn)行直觀、有效的監(jiān)測(cè)不僅關(guān)乎設(shè)備使用壽命，而且關(guān)乎電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

研究人員針對(duì)輸配電設(shè)備發(fā)熱故障特點(diǎn)提出了多種溫度指示技術(shù)，文中根據(jù)已有的研究成果將這些溫度指示技術(shù)總結(jié)歸納為紅外測(cè)溫技術(shù)、熱電偶傳感器技術(shù)、光纖光柵傳感器技術(shù)、聲表面波技術(shù)以及示溫變色材料技術(shù)。

隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，金屬電解電積等精煉技術(shù)的不斷進(jìn)步，既要提高電解槽生產(chǎn)效率，又要保證電解產(chǎn)品的質(zhì)量。通常，電解、電積槽內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板和陰極板，再通過相應(yīng)的電解液正常循環(huán)，通過電流，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使得極板上沉積相應(yīng)的金屬。

為了保證電解、電積的效果，需要保持整個(gè)電解、電積槽體內(nèi)的電解液溫度盡量平衡穩(wěn)定，若槽內(nèi)某個(gè)位置的電解液溫度突然降低或升高，都會(huì)影響到最終的產(chǎn)品質(zhì)量。例如溫度太低，則可能產(chǎn)生結(jié)晶狀況，從而極大的影響電解、電積的正常運(yùn)行。

現(xiàn)在技術(shù)當(dāng)中，通常的方式是由工人攜帶測(cè)溫儀器按一定的時(shí)間頻率，不間斷的去測(cè)量相應(yīng)位置或深度的電解液的溫度，但是這種測(cè)量方式效率低下，且人力成本太高。

也是一些方式是通過設(shè)置多個(gè)電子溫度傳感器來進(jìn)行溫度的采集，從而實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)，但是傳統(tǒng)的電子溫度傳感器單價(jià)太高，而且電解槽當(dāng)中，需要測(cè)量溫度的點(diǎn)位非常多，需要數(shù)十到數(shù)百個(gè)電子溫度傳感器，鋪設(shè)成本太高。同時(shí)，由于電解槽當(dāng)中通常都是大電流工作，所以會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)的磁場(chǎng)，而電子溫度傳感器則是非常精密的電子元件，受磁場(chǎng)的影響非常大，導(dǎo)致一直無法實(shí)現(xiàn)精確的溫度測(cè)量。

分布式光纖傳感是結(jié)合光纖光時(shí)域反射技術(shù)和光纖瑞利散射、布里淵散射檢測(cè)技術(shù)，測(cè)量沿光纖分布各點(diǎn)的散射信號(hào)，從中提取光纖的損耗、溫度、應(yīng)變、振動(dòng)、光偏振等信息，實(shí)現(xiàn)輸電線路覆冰、舞動(dòng)、雷擊、故障診斷、風(fēng)速、管廊結(jié)構(gòu)狀態(tài)、電纜溫度、管廊防外破等方面監(jiān)測(cè)；廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、石油管道、鐵路隧道、水利堤防和邊界安防等領(lǐng)域。

鋪設(shè)的高壓電纜通電運(yùn)行后如何進(jìn)行長(zhǎng)期有效的監(jiān)控和維護(hù)一直是輸電線路運(yùn)維管理的重大難點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)通過在高壓電纜中預(yù)埋和表貼感溫光纖，通過光纖測(cè)溫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全程24小時(shí)不間斷全通路監(jiān)測(cè)；然而由于無法獲取每條電纜的電流通過能力，即使對(duì)每條電纜實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的監(jiān)測(cè)也只能使用單一的溫度閾值或電流閾值對(duì)所有電纜進(jìn)行管理，且由于每根電纜的電流通過能力并不相同，使用統(tǒng)一的管理方式會(huì)將每條電纜的電流通過能力限制在較差的電纜的通過能力的區(qū)間范圍，并不能釋放電網(wǎng)的全部輸電性能。