光纖測溫裝置
一、概述
由礦用分布式光纖測(cè)溫裝置與計算機、顯示器及礦用感溫光纜配套使用。結構(gòu)示意圖如圖1所示。
圖1
● 工作原理
工作原理是依據後向拉曼（Raman）散射效應。激光脈沖從光纖中的一端進入，在向前傳播中光纖分子相互作用，發生多種類型的散射。其中拉曼散射是由於(yú)光纖分子的熱振動産生一個比光源波長長的光，稱斯托克斯（Stokes）光，和一個比光源波長短的光，稱爲反斯托克斯（Anti-Stokes）光。反斯托克斯光信号的強度對溫度影響比較敏感。從光波導内任何一點的反斯托克斯光信号和斯托克斯光信号強度的比例中，可以得到該點的溫度信息。利用光時域反射（OTDR）原理即通過光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些熱點進行定位。利用以上技術原理即可實現對沿光纖溫度場的分布式測(cè)量。
● 主要技術指标
4.1 環境條件
裝置在下列環(huán)境條(tiáo)件下應能正常工作：
a) 環境溫度：-20℃～+40℃
b) 平均相對濕度：≤96%RH（+25℃時）
c) 大氣壓力：80kPa～110kPa
d) 在有甲烷、煤塵爆炸性混合物的煤礦井下使用。
4.2 電源額定條件
4.3.1 額定電(diàn)壓：AC127V，額定電(diàn)流：395mA。電(diàn)壓波動範圍：标稱(chēng)值的80～110%。
4.3.2 源頻(pín)率：48～52Hz。
4.3.3 源電(diàn)壓失真：總的諧波分量不大於(yú)10%。
4.3 基本性能
4.4.1 光功率輸(shū)出
輸出光波長(zhǎng)1550nm，輸出光功率範(fàn)圍-20～0dBm。
4.4.2 傳輸
4.4.2.1 傳(chuán)輸(shū)方式：10M/100M以太網傳(chuán)輸(shū)；
4.4.2.2 傳(chuán)輸信号峰峰值電(diàn)壓:1～10V。
4.4.2.3 傳(chuán)輸信号電流小於(yú)5mA。
4.4.2.4 傳(chuán)輸距離(lí)爲1～10米。
4.4.3 裝置本安參(cān)數（網絡(luò)信号）：Uo：5VDC Io：5mA Co：1μF Lo：1mH
4.4.4 裝置能夠測(cè)量環境溫度，通過顯示屏顯示儀器工作狀态、設備(bèi)故障、傳感器故障、溫度報警。
4.4.5 裝置測(cè)量參(cān)數及允許的基本誤差應符合表1：
● 應用領域
1、煤礦採(cǎi)空區自燃發火監測(cè)
煤炭自燃是煤礦開採(cǎi)過程中的主要自然災害，目前我國有60%的礦井在開採(cǎi)具有自燃傾向性的煤層。随著(zhe)近年來開採(cǎi)強度的增大，新技術的不斷發展，礦井的不斷延伸和深部開拓特别是遠距離煤層開採(cǎi)帶來的問題，以及通風系統的複雜化，使得煤礦自燃性有明顯增大的趨勢。分布式測溫裝置可對採(cǎi)空區内部、回風巷的溫度進行實時在線監測和定位。
2、皮帶(dài)機分布式火點(diǎn)預警
皮帶機長時間連續運轉将會産生大量的熱量，在煤塵堆積的情況下極易産生火災，引發一系列的安全事故。目前皮帶運輸機的巡視檢查主要採(cǎi)用人工巡檢及紅外測溫的方式進行溫度監測，人工判斷各主動輪與從動輪的運行情況，巡視一次時間長，勞動強度大，效率低，而且很難發現皮帶運輸機的異常情況。本裝置採(cǎi)用光纖技術對皮帶機沿線溫度進行實時在線監測，實時掌握皮帶的運行狀态，及時發現局部熱點極早預警，從而增加設備(bèi)運行的安全性，實現皮帶機無人值守運行。
對皮帶(dài)機槽鋼、軸承、滾軸、機頭、機尾等關鍵位置的實時溫度監測(cè)和定位，上位機軟件具有實時溫度曲線顯示、溫度曆史數據查詢等功能。
3、高莊電(diàn)纜接線裝置溫度在線監測(cè)
裝置具有本質安全，長期可靠，不受電磁幹擾，測溫精度高，實時在線等優點，實現瞭(le)電力系統運行設備的實時在線監測，通過對設備實時數據的分析和預測，将故障、事故消除在萌芽狀态，真正地做到防患於(yú)未然。
裝置可實時在線溫度監測(cè)，過程監測(cè)，實現無人值守，節約維護成本，降低停電、火災事故，減少經濟損失。測(cè)量精度高，使用壽命長(zhǎng)。
4、機電設備在線監測
皮帶機、水泵、電機、通風機、提升機等機電設備(bèi)是煤礦上非常重要的自動化設備(bèi)，它們的運行狀況直接影響煤礦的安全及生産運營，主要依靠人工定時巡檢的方式進行檢測(cè)，耗時耗力且效率低，難以實現設備(bèi)故障的早期預警和診斷。機電設備(bèi)安全狀态監測(cè)能夠對機電設備(bèi)的溫度進行實時在線監測(cè)與分析，實時、客觀的反映機電設備(bèi)的運行狀态，通過在線故障診斷趨勢分析，實現設備(bèi)故障早期預警。
