Comment mesurer la température dans les appareillages à l'aide de capteurs fluorescents à fibre optique-INNO

1、 Méthode de surveillance de la température pour les appareillages de commutation

Il existe différentes méthodes pour surveiller la température des appareillages de commutation., et les suivants sont courants:

Capteur de température à fibre optique fluorescente méthode:

Une méthode de mesure de la température basée sur la technologie de détection de fibre à rémanence de fluorescence, utilisant le principe de la durée de vie de la fibre pour réaliser la mesure et la surveillance de la température. En installant des capteurs fluorescents à fibre optique à l'intérieur de l'appareillage haute tension, des informations sur la température en temps réel peuvent être obtenues à différents endroits. Cette méthode présente les avantages d'une grande précision et d'une forte résistance aux interférences électromagnétiques., et convient à la surveillance continue des températures multipoints. Grâce à ses excellentes propriétés isolantes, les fibres optiques offrent une sécurité plus élevée dans les environnements à haute tension tels que les appareillages de commutation, et peut être disposé de manière flexible dans des endroits nécessitant une surveillance, couvrant une plus grande surface.

Contact capteur de température sans fil méthode:

Il s'agit d'une méthode fiable de mesure de la température pour les appareillages à haute tension.. En installant des capteurs de contact (comme les thermocouples, thermistances, etc.) à l'intérieur ou aux endroits critiques de l'appareillage, en contact direct avec la surface de l'objet à mesurer, des données de température en temps réel de la surface de l'objet peuvent être obtenues. Cette méthode a une grande précision et une vitesse de réponse rapide, et convient à la surveillance précise d'emplacements ou de composants spécifiques. Par exemple, l'installation de capteurs à thermocouple aux points de connexion clés de certains appareillages de commutation peut mesurer avec précision les changements de température à ce point, afin de détecter à temps les conditions de chauffage anormales. Mais cette méthode peut poser des problèmes tels qu'un câblage complexe., et si le capteur fonctionne mal, cela peut affecter les résultats de mesure et être difficile à détecter.

Méthode de mesure de la température infrarouge:

Il s'agit d'un outil de mesure de température portable adapté à une utilisation rapide, détection de température sans contact d'appareillage à haute tension. Lors de l'utilisation, visez simplement la surface cible pour obtenir rapidement la valeur de la température de surface à cet endroit. Le principe est d'utiliser le rayonnement infrarouge émis par la surface d'un objet, qui est proportionnelle à sa température de surface. En détectant et en traitant le rayonnement infrarouge, les données de température de surface de l'objet cible peuvent être obtenues. Toutefois, cette méthode est grandement affectée par les facteurs environnementaux, comme les sources de chaleur environnantes, poussière, etc., ce qui peut interférer avec les résultats de mesure. En outre, il ne peut mesurer que la température de surface et peut ne pas refléter avec précision les changements de température profonds à l'intérieur de l'appareillage de commutation..

Méthode de surveillance par caméra CCD:

Capturez des images de l'intérieur de l'appareillage à l'aide d'une caméra CCD, puis analysez les informations de température dans les images à l'aide d'algorithmes pertinents. Toutefois, cette méthode a des limites car elle peut ne pas être en mesure de distinguer avec précision la température des différents composants, et peut ne pas être en mesure de surveiller efficacement la température de certaines zones obscurcies. De plus,, la précision et l'adaptabilité environnementale des caméras CCD elles-mêmes peuvent également affecter la précision de la surveillance de la température.

Méthode de surveillance de la température de la cire:

Il s'agit d'une méthode de surveillance de la température plus traditionnelle. La feuille de cire indiquant la température changera de couleur ou de forme en fonction des changements de température., et la température à l'intérieur de l'appareillage peut être déterminée en observant les changements dans la feuille de cire. Toutefois, cette méthode ne peut fournir qu'une plage de température approximative, ne peut pas mesurer avec précision les valeurs de température, et ne peut pas être surveillé en temps réel. Cela nécessite une surveillance manuelle régulière. Une fois que la température dépasse la température de réponse de la feuille de cire, il ne peut être connu qu'après coup et ne peut être alerté à temps.

2、 Application de Mesure de température fluorescente à fibre optique dans la surveillance de la température des appareillages de commutation

Le principe de base de l'utilisation de la technologie de mesure de la température des fibres fluorescentes pour la surveillance de la température des appareillages de commutation consiste à utiliser les caractéristiques de réponse en température des matériaux fluorescents.. Lorsque la fibre fluorescente est irradiée avec une lumière d'excitation, il émettra de la fluorescence, et la durée de vie de la fluorescence a une relation spécifique avec la température. La valeur de la température peut être déterminée en mesurant la durée de vie de la fluorescence. Dans l'appareillage, des capteurs à fibre optique fluorescents peuvent être installés à proximité de composants clés tels que des jeux de barres, Déplacement des contacts, et des contacts fixes pour surveiller les changements de température dans ces zones. Par exemple, pour les contacts mobiles dans l'appareillage, en raison de l'accumulation de chaleur pendant le processus d'ouverture et de fermeture, l'utilisation de capteurs fluorescents à fibre optique permet de surveiller leur température en temps réel. Une fois que la température augmente anormalement, une alarme peut être émise en temps opportun pour prévenir les accidents. Le système de mesure de la température à fibre optique fluorescente possède également une forte capacité anti-interférence, angles morts à faible couverture, surveillance en temps réel et surveillance à distance, ce qui le rend très adapté aux besoins de surveillance de la température dans des environnements complexes tels que les appareillages de commutation.

3、 Les avantages de la mesure de température par fibre optique

haute précision:
Les capteurs de température à fibre optique peuvent réaliser une mesure de température de haute précision. Prenons l'exemple des capteurs à fibre optique fluorescents, ils sont très sensibles aux changements de température et peuvent détecter de petits changements de température. Cette capacité de mesure de haute précision permet une détection rapide de subtiles augmentations anormales de température dans la surveillance de la température des appareillages de commutation., et une alerte précoce des risques de panne potentiels. Par exemple, dans la surveillance de composants clés dans certaines armoires électriques avec des exigences de température extrêmement élevées, la mesure de la température par fibre optique peut mesurer avec précision les changements de température jusqu'à quelques dixièmes de degré, alors que les méthodes traditionnelles de mesure de la température ne permettent peut-être pas d'atteindre une telle précision.

Forte capacité anti-interférence:

La mesure de la température par fibre optique présente des avantages uniques dans les environnements soumis à des interférences électromagnétiques, comme l'appareillage de commutation. La fibre optique elle-même est non conductrice et ne sera pas affectée par les interférences électromagnétiques. Qu'il s'agisse du fort champ électromagnétique généré lors du fonctionnement de l'appareillage haute tension ou des interférences électromagnétiques générées par d'autres équipements électriques environnants, il n'interférera pas avec le système de mesure de la température à fibre optique. Cela permet au système de mesure de la température à fibre optique de fonctionner de manière stable et précise., assurer la fiabilité des données de surveillance de la température. En revanche, certains capteurs de température électroniques peuvent rencontrer des erreurs de mesure ou même un dysfonctionnement en raison d'interférences électromagnétiques.

Sûr et fiable:

Les câbles à fibres optiques ont de bonnes propriétés d'isolation, ce qui rend la mesure de la température par fibre optique très sûre dans les environnements à haute tension tels que les appareillages de commutation. Dans l'appareillage, les fibres optiques peuvent entrer directement en contact avec les composants haute tension pour mesurer la température sans risque de choc électrique comme certains capteurs métalliques. En outre, les fibres optiques ne génèrent pas de risques pour la sécurité tels que des étincelles électriques et conviennent à divers environnements dangereux. Par exemple, dans des environnements inflammables et explosifs, les systèmes de mesure de la température à fibre optique peuvent fonctionner de manière sûre et fiable, assurer une surveillance fluide de la température de l'appareillage de commutation.

Convient à la surveillance multipoint:

Les câbles à fibres optiques peuvent être facilement disposés de manière distribuée, permettant une surveillance simultanée de la température de plusieurs points à l'intérieur de l'appareillage. En installant des capteurs à fibre optique à différents endroits de l'appareillage, comme les jeux de barres, Contacts, et points de connexion, un réseau complet de surveillance de la température peut être construit. De cette façon, les informations sur la température provenant de plusieurs endroits peuvent être obtenues à la fois, facilitant l'analyse de la répartition globale de la température et de la tendance de l'appareillage de commutation. Par exemple, dans un grand système de commutation, divers capteurs peuvent être connectés via des fibres optiques pour surveiller la situation de température à différents endroits du système en temps réel et détecter les problèmes de surchauffe locaux en temps opportun.

Angle mort de petite couverture:

La température de la fibre optique le système de mesure peut organiser de manière flexible les capteurs à fibre optique selon la structure interne de l'appareillage, ce qui peut réduire efficacement les angles morts de la surveillance. Qu'il s'agisse d'un espace étroit à l'intérieur de l'appareillage ou autour de composants de forme complexe, la surveillance de la température peut être réalisée en disposant les fibres optiques de manière raisonnable. En revanche, quelques autres méthodes de mesure de la température, comme la surveillance par caméra CCD, peut avoir des angles morts qui ne peuvent pas être détectés, tandis que la mesure de la température par fibre optique peut couvrir de manière plus complète diverses parties à l'intérieur de l'appareillage de commutation..

Peut réaliser une surveillance à distance:

Le système de mesure de la température à fibre optique peut transmettre les données de température collectées à un centre de surveillance à distance via des fibres optiques.. Cela permet au personnel d'exploitation et de maintenance de visualiser les données de température en temps réel depuis un emplacement éloigné de l'armoire pour une surveillance et une gestion à distance.. Par exemple, dans une grande sous-station, le personnel d'exploitation et de maintenance peut surveiller la température de chaque appareillage en temps réel à l'aide des données de température transmises par fibres optiques depuis la salle de contrôle principale. Une fois qu’une température anormale est détectée, des mesures opportunes peuvent être prises pour améliorer l'efficacité et la commodité de l'exploitation et de la maintenance.

4、 Comparaison entre la mesure de la température par fibre optique et d'autres méthodes de surveillance de la température des appareillages de commutation

Comparaison avec la méthode du capteur de température sans fil à contact:

En termes de précision, la mesure de la température par fibre optique a la caractéristique d'une haute précision et peut détecter de petits changements de température. Bien que la méthode du capteur de température sans fil par contact présente également une grande précision, dans certaines situations où une grande précision est requise, la mesure de la température par fibre optique peut présenter plus d'avantages. Par exemple, lors de la surveillance de la température de petits points de connexion à l'intérieur d'un appareillage de commutation, la mesure de la température par fibre optique peut être précise à quelques dixièmes de degré près, tandis que les capteurs de contact peuvent présenter une certaine plage d'erreurs.

Capacité anti-interférence: La mesure de la température par fibre optique a une forte capacité anti-interférence électromagnétique et peut fonctionner de manière stable dans des environnements électromagnétiques forts tels que les appareillages de commutation.; Les capteurs de contact peuvent être affectés par des interférences électromagnétiques, ce qui peut affecter la précision de leurs mesures, en particulier dans les environnements électromagnétiques complexes à l'intérieur des appareillages de commutation, et des mesures anti-interférences supplémentaires peuvent être nécessaires.

Sécurité: Les câbles à fibres optiques ont de bonnes propriétés d'isolation, ce qui les rend plus sûrs à utiliser dans les environnements à haute tension des appareillages de commutation; Si des dommages à l'isolation se produisent lors de l'installation ou de l'utilisation de capteurs de contact, cela peut présenter un risque de choc électrique.

Capacité de surveillance multipoint: La mesure de la température par fibre optique convient à la surveillance multipoint et peut facilement déployer des capteurs à plusieurs endroits à l'intérieur de l'appareillage pour créer un réseau de surveillance.; Si les capteurs de contact doivent effectuer une surveillance multipoint, ils peuvent nécessiter plus de câblage et d'équipement, et l'installation et la gestion sont relativement complexes.

Comparé à la méthode de mesure de la température infrarouge:

Méthode de mesure: La mesure de la température infrarouge est une méthode de mesure rapide et sans contact qui ne peut mesurer que la température de surface d'un objet.; La mesure de la température par fibre optique peut être réalisée en contactant ou en s'approchant de l'objet mesuré via des capteurs à fibre optique, qui peut mesurer la température à l'intérieur ou à la surface de l'objet et réaliser une surveillance continue. Par exemple, pour la surveillance de la température des composants situés au plus profond de l'appareillage de commutation, la méthode de mesure de la température infrarouge ne peut pas l'obtenir avec précision, tandis que la mesure de la température par fibre optique peut disposer des capteurs aux positions correspondantes pour la mesure.

Adaptabilité environnementale: La mesure de la température infrarouge est fortement affectée par les facteurs environnementaux, comme les sources de chaleur environnantes, poussière, fumée, etc., ce qui peut interférer avec les résultats de mesure; La mesure de la température par fibre optique est moins affectée par les facteurs environnementaux, a une forte capacité anti-interférence, et peut mesurer avec précision la température dans des environnements complexes.

Précision et stabilité: La mesure de la température par fibre optique a une grande précision et une bonne stabilité, et peut surveiller les changements de température de manière stable pendant une longue période; La précision de la mesure de la température infrarouge est relativement faible, et les résultats de mesure peuvent être instables en raison des fluctuations des facteurs environnementaux.

Comparaison avec la méthode de surveillance par caméra CCD:

Précision de la mesure de la température: La méthode de surveillance par caméra CCD obtient des informations sur la température grâce à l'analyse d'images, qui a une précision relativement faible et est difficile de distinguer avec précision la température des différents composants; La mesure de la température par fibre optique peut mesurer directement la température avec une plus grande précision, et peut obtenir avec précision la valeur de température à chaque position du capteur.
Surveillance des angles morts: La méthode de surveillance par caméra CCD peut avoir des angles morts de surveillance, qui ne peut pas surveiller efficacement les pièces obstruées; La mesure de la température par fibre optique peut réduire les angles morts de la surveillance et obtenir une surveillance plus complète de la température en disposant raisonnablement les capteurs à fibre optique..

Performances en temps réel: La mesure de la température par fibre optique peut surveiller les changements de température en temps réel et fournir un retour rapide des données; La méthode de surveillance par caméra CCD peut avoir un certain retard car elle nécessite l'acquisition d'images, traitement, et analyse pour obtenir des informations sur la température.

Comparaison avec la méthode de surveillance de la température de la cire:
Précision de mesure: La méthode de surveillance de la température de la cire ne peut fournir qu'une plage de température approximative et ne peut pas mesurer avec précision les valeurs de température.; La mesure de la température par fibre optique peut mesurer avec précision la température et fournir des données de température précises.

Performances en temps réel et capacité d’avertissement: La méthode de surveillance de la température de la cire ne peut pas surveiller la température en temps réel et nécessite une inspection manuelle régulière, qui ne peut pas fournir d'avertissements en temps opportun; La mesure de la température par fibre optique peut surveiller les changements de température en temps réel, et lorsque la température dépasse le seuil fixé, il peut émettre une alarme en temps opportun, faciliter la prise de mesures en temps opportun.

5、 Exemple d'analyse de la mesure de la température par fibre optique dans le cadre de la surveillance de la température des appareillages de commutation

Application de la mesure de la température du réseau de Bragg à fibre en utilisant un appareillage de sous-station comme exemple:
Dans le système de surveillance de la température de l'appareillage dans une certaine sous-station, la technologie de mesure de la température à fibre optique fluorescente est utilisée. Capteurs fluorescents à fibre optique ont été installés à des endroits clés tels que les jeux de barres, Contacts, et points de connexion dans l'appareillage. Ces capteurs sont connectés à l'hôte de surveillance via des fibres optiques fluorescentes. En raison du fonctionnement de l'appareillage, les pièces telles que les barres omnibus et les contacts sont susceptibles de générer de la chaleur en raison d'un courant excessif et d'un mauvais contact. En utilisant des capteurs à fibre optique fluorescents, les changements de température dans ces zones peuvent être surveillés en temps réel. Par exemple, quand il y a un mauvais contact entre les contacts, une surchauffe locale se produit. Les capteurs à fibre optique fluorescents peuvent détecter rapidement l'augmentation de la température et transmettre le signal de température sous forme de fibre optique à l'hôte de surveillance.. Surveillez l'hôte pour analyse et obtenez des valeurs de température spécifiques. Une fois que la température dépasse le seuil de sécurité fixé, le système émettra immédiatement une alarme pour avertir le personnel d'exploitation et de maintenance. Cette fonction de surveillance et d'avertissement en temps réel évite efficacement les pannes d'appareillage causées par une surchauffe et améliore la sécurité opérationnelle de la sous-station.. En outre, car les capteurs à fibre optique fluorescents peuvent réaliser une mesure de température de haute précision, ils peuvent refléter avec précision les changements subtils de température, ce qui aide le personnel de maintenance à détecter les problèmes potentiels en temps opportun. Par exemple, pendant le fonctionnement normal, la température du jeu de barres peut fluctuer légèrement en raison des changements de charge. Les capteurs à fibre optique fluorescents peuvent mesurer avec précision ces fluctuations et fournir des informations détaillées sur les tendances de température permettant au personnel de maintenance de prendre des décisions de maintenance raisonnables..

Exemples d'application de mesure de température par fibre optique fluorescente dans les appareillages de commutation:

L'appareillage d'une certaine entreprise adopte un Système de mesure de température par fibre optique fluorescente. Des capteurs à fibre optique fluorescents sont installés dans le jeu de barres, Déplacement des contacts, contacts fixes, et d'autres pièces à l'intérieur de l'appareillage. Les capteurs fluorescents à fibre optique utilisent les caractéristiques de réponse en température des matériaux fluorescents pour déterminer la température en mesurant la durée de vie de la fluorescence.. En fonctionnement réel, lorsque la charge de l'appareillage change ou lorsque des composants tombent en panne, la température des pièces correspondantes changera. Par exemple, lorsque le contact mobile subit une usure après un fonctionnement prolongé, la résistance de contact augmente, entraînant une augmentation de la température. Les capteurs à fibre optique fluorescents peuvent détecter les changements de température en temps opportun et transmettre des données au système de surveillance. Le système de surveillance détermine si la température est anormale sur la base des données reçues, et envoie un signal d'alarme s'il est anormal. Entre-temps, en raison de la forte capacité anti-interférence et de la petite zone aveugle de couverture du système de mesure de température à fibre optique fluorescente, il peut surveiller de manière stable et complète la température dans l'environnement électromagnétique complexe et l'espace structurel compact de l'appareillage de commutation. Par rapport aux méthodes traditionnelles de mesure de la température, l'adoption d'un fluorescent Système de mesure de la température par fibre optique par l'entreprise améliore considérablement la précision et la fiabilité de la surveillance de la température pour les appareillages de commutation, réduit les pannes d’équipement et les temps d’arrêt causés par des anomalies de température, et améliore l'efficacité de la production.