分布式光纖溫度測量技術(shù)應(yīng)用大學(xué)城220V電線電纜解決方案

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展和城市網(wǎng)絡(luò)改造過程的加快，電網(wǎng)中電纜的比例顯著增加，電纜火災(zāi)事故的發(fā)生頻率也隨之增加。傳統(tǒng)的電纜防火方法是在電纜的裸露部分安裝防火盒，但這些方法非常被動，效果不明顯。不可能及時(shí)了解電纜溫度，也不能有效防止火災(zāi)事故。因此，為了有效防止電纜火災(zāi)事故的發(fā)生，有必要設(shè)計(jì)一種智能光纖溫度測量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜的溫度。分布式光纖測溫技術(shù)是一種較好的電纜溫度測量技術(shù)，在國內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景。

分布式光纖溫度測量技術(shù)原理

分布式光纖溫度測量技術(shù)是一種實(shí)時(shí)、在線、多點(diǎn)的光纖溫度測量技術(shù)。它能實(shí)時(shí)監(jiān)測空間溫度場。它是一種新型智能電纜溫度監(jiān)測技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制。分布式光纖溫度測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電纜溫度測量中光纖沿線測量點(diǎn)的連續(xù)實(shí)時(shí)測量。電纜溫度實(shí)時(shí)測量可在1-30公里范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。空間定位精度小于0.5米，溫度分辨率高達(dá)0.5攝氏度，可實(shí)現(xiàn)電纜溫度的實(shí)時(shí)連續(xù)測量。連續(xù)、自動測量，在廣泛的多點(diǎn)測量應(yīng)用中效果更佳。分布式光纖溫度測量技術(shù)主要應(yīng)用光時(shí)域反射原理和光纖后拉曼散射溫度的影響。分布式光纖溫度測量技術(shù)作為一種新型的智能溫度測量技術(shù)，具有許多優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。分布式光纖溫度測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、多點(diǎn)、高精度的溫度測量，可以實(shí)現(xiàn)自動測量，為電纜絕緣在線檢測提供可靠的技術(shù)支持。
分布式光纖溫度測量技術(shù)的應(yīng)用
以大學(xué)生城市220KV 1號線和2號線隧道環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為例。系統(tǒng)環(huán)境是220KV線路1和2線的架空線與電纜線混合的線路，電纜部分位于整條線路的中間。電纜的程度是1.7公里。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)，可編程邏輯控制器（PLC）和分布式光纖電纜溫度測量系統(tǒng)控制。電纜的溫度，隧道中的水，可燃?xì)怏w和其他電纜環(huán)境。通過計(jì)算機(jī)軟件和PLC進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，分析電纜隧道潛在危險(xiǎn)的發(fā)生，遠(yuǎn)程報(bào)警信息。該系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)，光纖通信，傳感器等，由主機(jī)，多路開關(guān)等組成。

分布式光纖溫度測量系統(tǒng)的布置

整個(gè)電纜溫度測量電纜的長度為4.2公里。電纜的兩個(gè)核心用作通信信道，溫度信息連接到供電公司的局域網(wǎng)，并配置相應(yīng)的設(shè)備。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

分布式光纖測溫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

采用帶485總線的可編程控制器（PLC）連接溫度測量系統(tǒng)的上位機(jī)和傳感器。各測量單元、上位機(jī)和溫度測量控制層連接成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中測量和報(bào)警信息的集中顯示，實(shí)現(xiàn)集中管理和控制效果。
分布式光纖溫度測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動、連續(xù)、實(shí)時(shí)的監(jiān)測，及時(shí)掌握控制區(qū)內(nèi)電纜的溫度變化，對各種危險(xiǎn)信息及時(shí)預(yù)警。主機(jī)放置在室內(nèi)工作站中。感溫電纜與主機(jī)相連，沿電纜敷設(shè)。每0.5米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，充分了解電纜的工作情況，及時(shí)將監(jiān)測點(diǎn)的電纜信息傳送到監(jiān)測控制站，顯示監(jiān)測信息。如每月報(bào)警數(shù)據(jù)、事故報(bào)警數(shù)據(jù)、異常電纜溫度、平均電纜溫度數(shù)據(jù)等。溫度傳感器具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)、機(jī)械化等特點(diǎn)。它們不僅可以傳輸溫度信號，還可以傳輸信號通道。它們可以在電纜的不同位置接收光纖發(fā)出的信號，接收溫度信息，并在各種復(fù)雜環(huán)境中監(jiān)測電纜溫度。
光信道切換多路復(fù)用器是一種控制光路的裝置，起到切換光路的作用，不受外部波長等的影響，具有較高的測量精度，可與溫度測量主機(jī)連接，并執(zhí)行功能切換。 。選擇起始通道和結(jié)束通道，并通過光學(xué)開關(guān)自由切換。主界面可以顯示當(dāng)前電纜的實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度變化。
當(dāng)溫度測量系統(tǒng)中電纜溫度異常時(shí)，首先記錄異常溫度數(shù)據(jù)和具體位置信息，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和分類，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。其次，通過繼電器傳送聲光等報(bào)警信息，通過以太網(wǎng)將報(bào)警信息傳送到已建立的地址。報(bào)警信息通過COM端口及時(shí)傳輸?shù)焦た卣尽Ｔ谔幚韴?bào)警信息的過程中，可以對電纜溫度測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

分布式光纖溫度測量系統(tǒng)可以在任何復(fù)雜環(huán)境中及時(shí)獲取電纜溫度信息和變化。溫度測量系統(tǒng)可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)和報(bào)警溫度點(diǎn)。如果環(huán)境中的電纜溫度異常，當(dāng)電纜溫度異常變化時(shí)，如果電纜溫度達(dá)到設(shè)定溫度或超過設(shè)定溫度，電纜的溫度曲線將在工作站的系統(tǒng)中。顯示，溫度測量系統(tǒng)隨時(shí)向PLC發(fā)送報(bào)警信息。內(nèi)部程序在接收到各監(jiān)測點(diǎn)的指令后，可根據(jù)設(shè)定的溫度數(shù)據(jù)控制電纜的環(huán)境。它可以打開排氣系統(tǒng)，自動關(guān)閉防火門，防止火災(zāi)蔓延，確保整個(gè)系統(tǒng)處于安全的控制和控制環(huán)境中。

分布式光纜溫度監(jiān)測技術(shù)由先進(jìn)的DTS技術(shù)支持。電纜沿著電纜鋪設(shè)。它可以實(shí)現(xiàn)沿著電纜的各個(gè)溫度信息的連續(xù)性監(jiān)測，并實(shí)時(shí)掌握電纜的動態(tài)信息和溫度變化。配置電纜非常有價(jià)值。分布式光纜溫度監(jiān)測技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)電纜溫度變化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，并可設(shè)置多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的預(yù)警信息，防止發(fā)生危險(xiǎn)事故。根據(jù)電纜的溫度，可以確定電纜的負(fù)載變化，優(yōu)化電纜的負(fù)載，有效提高電纜的容量，提高電纜的使用效率。分布式光纜溫度監(jiān)測技術(shù)通過智能控制技術(shù)改善了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，提高了我國電纜的運(yùn)行水平，降低了電纜事故的發(fā)生率。