1、SIEM-FS-I光纤传感测温系统2016年 6月 21日1/54四合木能源管理有限公司PART 01 光纤传感测温技术介绍PART 02 光纤测温产品 介绍PART 03 电力行业的应用2/54PART 01 光纤传感测温技术介绍PART 02 光纤测温产品介绍PART 03 电力行业的应用3/54光纤 传感测温优势 本质安全光纤传感技术基于光学原理 ， 由绝缘介质构成 ， 适用于易燃 、 易爆 、 绝缘场景 。 抗干扰能力强本质上排除了 复杂电气环境的影响 ，具有极强的可靠性和稳定性 。 测量覆盖范围广独有的分布及准分布测量特点 ， 适于大范围线型物体或多点测量 。 化学性能稳定 ， 使用
2、寿命长光纤的材料 石 英 具 有 极 高 的 化学稳定性 ， 适宜于恶劣及高危环境 。 易于组网 ， 实现远距离分布式测量与光纤通信网络天然兼容 ， 实现大范围 、 长距离 测量 。 迎合物联网的发展方向 。多点准分布式传感 传感器分布式传感 连续感知环境场量独特的传感形式光纤 传感测温方式4/54火焰探测 红外测温 感烟探测 无线测温 光纤 测温测温性能 不可测温 实时测温 不可测温 实时测温 实时测温测温精度 差 高 高报警模式 只有火灾 多种 只有火灾 多种 多种环境影响 天气、粉尘 天气、粉尘 天气、粉尘 无 无安 全 性 带电监测 带电监测 带电监测 带电监测 无源方式稳 定 性 易
3、受环境影响 易受环境影响 易受环境影响 易受电磁干扰 无环境、电磁干扰 问题组网监控 不可 不可 不可 可以 可以各种测温 方式比较5/54光纤测温的行业 应用大 型 桥 梁 、 水利 工 程智 能 建 筑周 界 安 防电 力 、 发电 系 统大 型 设 备煤 矿高 速 铁 路防 灾 系 统石 油 石 化隧 道 交 通1534626/54光纤同时作为传感元件和传输信号介质 ， 结合 OTDR和光纤后向拉曼散射强度测量技术 ， 探测光纤铺设沿线 温度场信息 。分布式光纤（ DTS）传感技术基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息 ， 是一种 波长调制型 光纤传
4、感器 。准分布式光纤光栅（ FBG）传感技术光纤测温技术7/54准分布式光纤光栅（ FBG）传感技术8/54光纤光栅的形成相位掩模板芯层包层光纤9m+1级-1级紫外激光光纤光栅精细结构纤芯9m栅距 100nm9/54光纤光栅传光原理栅距 d： 反射波长 l1入射光透射光栅距 d+Dd： 反射波长 l2 光纤光栅是一种 选择性通光 的光学敏感元件 随着栅距的变化， 反射光波长 发生相应的变化反射光10/54光纤光栅传感器特性应变传感器 温度传感器 加速度传感器 位移传感器 压力传感器光纤光栅温度 /应变特性曲线11/54光纤光栅传感原理12/54PART 01 光纤传感测温技术介绍PART 02
5、 光纤测温产品 介绍PART 03 电力行业的应用13/54SIEM-FS-I光纤光栅温度传感系统介绍14/54SIEM-FS-I系统概述基于光纤光栅技术的温度传感系统采用波长编码技术，消除了光源功率波动及系统损耗的影响，适用于长期监测。多个光纤光栅组成的温度传感系统，采用一根光缆，可实现准分布式测量 。15/54SIEM-FS-I工作原理16/54SIEM-FS-I系统组成17/5418SIEM-FS-I产品架构监测： SIEM-FS-I设备子架光传感模块光源模块 (OSU)探测器模块 (ODU)波长标定 模块 (MTU)数据采集 模块 (OCU)电源 模块 (PWR)管理：网管主机及软件
6、1、系统主机 2、 软件 功能模块SIEM-FS-I产品外观界面19/54SIEM-FS-I系统特点实现对多处温度信号的提取和传送实时检测各点传送的波长信息智能分析和解调波长信息实时精确显示各处温度20/5421SIEM-FS-I子架7U标准机框（ 482mm 221 mm 263mm）可安装在 19英寸或 21英寸的机柜设备重量： 8kg额定输入电压： 220V/AC功耗： 150W 22P W R O C UO S U M T UO D U 4 O D U 3 O D U 2 O D U 1插卡单元组成SIEM-FS-I软件系统软件系统 构成Windows操作平台 、 LABVIEW开发工
7、具直观图形多点测温报警处理数据表格统计报表系统管理23/54SIEM-FS-I主机主要技术指标类型 定温、可差温、可复位功能型通道 数 2-14通道 (可定制 )每通道可容纳最大传感器数目 16支报警温度设定范围 50 85 ，参数可现场设置温度 显示 范围 0 100显示分辨率 0.5响应时间 1S输出信号 火灾报警开关信号（ 24VDC/3A， 4路） 4-20mA温度模拟信号 RS485/232通讯接口设备工作温度 0 40 设备工作相对湿度 95工作电源 220VAC工作电流 600mA24/54SIEM-ST400光栅温度探测器主要指标中心波长 1525nm到 1565nm测温范围
8、-40 180光栅反射率 90%测温分辨率 0.1测温精度 0.5封装 尺寸 35(L) 6(W) 6(H) mm封装形式 绝缘耐压高温导热材质传感器出线 绝缘耐压高温光纤25/54分布式光纤（ DTS）测温系统26/54什么是分布式光纤 (DTS)测温系统DTS： Distributed Temperature Sensing27/54技术原理“ 光纤就是传感器 ”标准多模光纤1m pulse of light背向散射光实现每 1m的测量沿着光纤所有点的测量 : 10km 光纤 = 10,000 传感器T9,999T9,998T9,997T9,996T9,99528/541/100,000,000 seconds = 1m2/100,000 ,000seconds = 2m3/100,000 ,000seconds = 3m1m 2m 3m光时域反射 (OTDR)原理原理的简化：光的行程所花的时间 光学雷达29/54光纤 传感器的 优势施工简单，维护方便电磁绝缘性极好，不受电磁干扰，本质防 雷抗高压高频不会产生火花，安全可靠使用寿命极长灵敏度高，精度高 ， 反应迅速 ， 测量距离远连续分布式测量纤芯包层涂覆层 护套30/54
