כיצד להשתמש בסיב אופטי מבוזר למדידת טמפרטורת צינור האוטובוס

ה מערכת מדידת טמפרטורה בסיבים אופטיים מבוזרת משתמש בסיבים של חישת טמפרטורה המונחים בתעלת האוטובוס, ומשתמש באפקט פיזור ראמאן ובעיקרון מיקום השתקפות תחום זמן אופטי כדי לנטר ולאתר במדויק את שינויי הטמפרטורה לאורך תעלת האוטובוס בזמן אמת.

1、 העיקרון של מדידת סיבים אופטיים מבוזרת של טמפרטורת צינור האוטובוס
מדידת סיבים אופטיים מבוזרים של טמפרטורת תעלת האוטובוס מבוססת בעיקר על אפקט פיזור ראמאן של סיבים אופטיים ועל העיקרון של רפלקמטריית תחום זמן אופטי (OTDR) מיקום.

כאשר מארח סיב אופטי מבוזר מחדיר פולסי אות אופטיים לכבל הסיב האופטי, האות האופטי יעבור פיזור פוסט רמאן במהלך השידור בתוך כבל הסיבים האופטיים. כאשר מיקום מסוים של הסיב האופטי מושפע מחום חיצוני, אנרגיית הפוטון במיקום זה תשתנה, וכתוצאה מכך אור מפוזר באורכי גל שונים. בשל הקשר ההדוק בין אורך הגל לטמפרטורה, ניתן לקבל מידע על טמפרטורה על ידי ניתוח אורך הגל והתדר של האור המפוזר המוחזר.

בינתיים, על ידי ניצול העיקרון של מיקום השתקפות תחום זמן אופטי, ניתן לקבוע את המיקום בו מתרחשים שינויי טמפרטורה. כאשר אור מועבר בסיבים אופטיים, זה ישתקף בעמדות שונות. על ידי מדידת עיכוב הזמן של האור המוחזר, ניתן לקבוע את המיקום של כל נקודה על הסיב. על ידי שילוב מידע הטמפרטורה המתקבל מפיזור ראמאן עם מיצוב השתקפות אופטי של תחום זמן, ניתן להשיג את חלוקת הטמפרטורה לאורך כבל הסיבים האופטיים, ובכך להשיג מדידה מבוזרת של הטמפרטורה בתעלת האוטובוס. שיטת מדידה זו יכולה להיות מדויקת לכל נקודת מדידת טמפרטורה, השגת ניטור בזמן אמת של הטמפרטורה של כל תעלת האוטובוס. לְדוּגמָה, בכמה מערכות חשמל גדולות, אורכו של צינור האוטובוס עשוי להיות כמה קילומטרים, ואת סיבים אופטיים מבוזרים מערכת מדידת טמפרטורה יכולה למדוד במדויק את הטמפרטורה במרחקים מסוימים (כגון מרווח דגימה של 0.4 מטרים), ודיוק המיקום יכול להגיע 1 מטר או אפילו יותר.

2、 שיטה עבור מדידת סיבים אופטיים מבוזרת של טמפרטורת צינור האוטובוס
（1） הנחת סיבים אופטיים
הנח לאורך כיוון מעגל פס המסילה
בעת הנחת התקני סיבים אופטיים מבוזרים בתעלות אוטובוס, הם צריכים להיות מונחים לאורך כיוון מעגל האוטובוס כדי להבטיח ניטור טמפרטורה מקיף. כבלים סיבים אופטיים צריכים לחדור לחלקים שונים של תעלת האוטובוס ולכסות את השטח הראשי של תעלת האוטובוס כדי לקבל מידע מלא על הטמפרטורה.
סילוק חיבור לאוטובוס
בכל חיבור פס, הסיב האופטי של חישת הטמפרטורה יהיה כרוך לתוך טבעת מדידת טמפרטורה. המטרה לעשות זאת היא לנטר בצורה מדויקת יותר את מצב הטמפרטורה של חלקי מפתח אלו. הסיב האופטי מקובע ישירות על פני השטח של מכסה החיבור, בדרך כלל מפותל שלוש פעמים, ולאחר מכן קבוע עם סרט עמיד בטמפרטורה גבוהה. בהתחשב באחידות החיווט ובכיול וניפוי הבאגים, אורך ההתקנה של סיבים אופטיים חיישי טמפרטורה בכל חיבור צריך להיות עקבי.
מיקום קבוע של סיבים אופטיים
הסיב האופטי צריך להיות מקובע היטב על המשטח העליון של הפס, כמו ברוב המקרים, פריסה זו יכולה ללכוד בצורה יעילה יותר שינויי טמפרטורה. כַּמוּבָן, אם יש הגבלות על מיקום ההתקנה, ניתן לקבע את הסיב האופטי גם על המשטח התחתון של הפס בהתאם למצב בפועל, אך אסור בהחלט לתקן את הסיב האופטי בצד החיצוני של לוחית הצד כדי למנוע השפעה על הדיוק והיציבות של מדידת הטמפרטורה.
באזור הרחב יותר בתוך תעלת האוטובוס, ניתן להשתמש בפיתול S להנחת סיבים אופטיים, מה שיכול להגדיל את שטח המגע בין הסיבים האופטיים לתעלת האוטובוס, ולשפר את הרגישות והדיוק של חישת טמפרטורה.
סיום העיבוד
כל מארח מבוזר למדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים יכול לחבר מספר ערוצים של סיבים חישת טמפרטורה, ותיבת מסוף סיבים אופטיים מותקנת בקצה כל כבל סיב אופטי בערוץ, עם בערך 10 מטרים של כבל סיבים אופטיים שמורים בתוך תיבת המסוף. הסיבים האופטיים בתוך קופסת המסוף אינם עוברים מדידת טמפרטורה ומשרתים בעיקר את מטרת בדיקת המיקום.
（2） איסוף ועיבוד נתונים
רכישת נתונים
מארח הסיבים האופטיים המבוזרים מחדיר פולסי אות אופטיים לכבל הסיבים האופטיים, והאור לאחר פיזור רמאן שנוצר במהלך שידור האות האופטי בכבל הסיבים האופטיים נושא מידע טמפרטורה. אותות אופטיים אלה ישתקפו בחזרה למארח מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים. המארח משיג נתונים הקשורים לטמפרטורה על ידי קבלת אותות האור המוחזרים הללו.
עיבוד נתונים
לאחר קבלת אות האור המוחזר, מארח מדידת הטמפרטורה בסיבים אופטיים מבצע תחילה המרה פוטו-אלקטרית כדי להמיר את אות האור לאות חשמלי. אָז, האות החשמלי מוגבר כדי לשפר את עוצמתו לניתוח אחר כך. לְאַחַר מִכֵּן, על ידי ניתוח אורך הגל והתדר של המשוב, נתוני הטמפרטורה מחושבים על סמך הקשר בין פיזור רמאן לטמפרטורה. במקביל, העיקרון של מיקום השתקפות תחום הזמן האופטי משמש לקביעת המיקום של חריגות טמפרטורה.
（3） ניטור טמפרטורה ואזעקה
ניטור בזמן אמת
מערכת מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת יכולה לנטר את שינויי הטמפרטורה לאורך תעלת האוטובוס בזמן אמת. על ממשק הניטור של המערכת (כגון המבוזר מערכת ניטור טמפרטורה בסיבים אופטיים מותקן על מארח המחשב), ניתן להציג נתוני טמפרטורה של קו הנחת כבל סיבים אופטיים בצורה של עקומות חלוקת טמפרטורה, עקומות שונות בטמפרטורה של כל נקודה לאורך זמן, וכו', מה שהופך את זה לנוח למשתמשים להבין באופן אינטואיטיבי את מצב הטמפרטורה של תעלת האוטובוס.
הגדרות אזעקה
משתמשים יכולים להגדיר ערכי אזהרה ואזעקה על סמך מצבים בפועל. כאשר הטמפרטורה עולה על ערך האזהרה, המערכת יכולה להוציא אות אזהרה כדי להזכיר לצוות לשים לב לשינויי הטמפרטורה בתעלת האוטובוס. כאשר הטמפרטורה עולה על ערך האזעקה, המערכת תפלוט אותות אזעקה חזקים יותר, כגון אזעקות קול ואור, ואף יכול להודיע ​​לצוות הרלוונטי באמצעות SMS ואמצעים אחרים. סוגי אזעקה יכולים לכלול אזעקת טמפרטורה קבועה (אזעקה כאשר נקודה מסוימת מגיעה לטמפרטורה מסוימת), אזעקת הפרש טמפרטורה אזורית (אזעקה כאשר הפרש הטמפרטורה באזור מסוים גדול מדי), אזעקת עליית טמפרטורה מהירה (אזעקה כאשר מהירות עליית הטמפרטורה מהירה מדי), אזעקת שבירת סיבים (אזעקה כאשר הסיב נשבר), אזעקת חריגה במכשיר, וכו. אזעקות אלו מוצגות בצורה חזותית כדי להקל על המשתמשים לאתר בעיות במהירות.

3、 ציוד מומלץ למדידת סיבים אופטיים מבוזרת של טמפרטורת צינור האוטובוס
（1） Fuzhou Yingnuo Technology מבוזרת מערכת מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים
הרכב מערכת ותפקודים
הוא מורכב מסיב אופטי למדידת טמפרטורה, מארח מדידת טמפרטורה, כְּנִיסָה, פלטפורמת מערכת וחלקים אחרים. מארח מדידת הטמפרטורה מאמץ מארח מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מסוג M, בעל מדדי ביצועים טובים. מכונת ניהול התקשורת יכולה להעלות את הנתונים של מארח מדידת הטמפרטורה בסיבים אופטיים לפלטפורמת המערכת דרך מכונת ניהול התקשורת.
מאפייני ביצועים
למערכת זו יש מאפיינים של עמידות להבה, התנגדות לפיצוץ, עמידות בפני קורוזיה, התנגדות מתח גבוה, התנגדות חזקה לשדה אלקטרומגנטי, עמידות לקרינה, וביצועים חזקים נגד הפרעות. זה יכול למדוד במדויק את הטמפרטורה במיקומים שונים בכיוון של הנחת סיבים של חישת טמפרטורה ולאתר חריגות בטמפרטורה, ולבצע פונקציות כגון רכישת אותות, ניתוח נתונים של עיבוד אותות, אזעקת טמפרטורת יתר, והעברת נתונים לכל המערכת. דיוק מדידת הטמפרטורה של המערכת גבוה, מגיע ± 0.05 ℃, ודיוק המיקום יכול להגיע ל-0.05 מ'. ניתן למדוד מספר סיבים אופטיים בו זמנית, ובהתאם לצרכים בפועל, יֵשׁ 4, 8, 12, ו 16 ערוצים לבחירה. והוא יכול למדוד את שינויי הטמפרטורה של האובייקט המנוטר בכל פעם 1 מֶטֶר (5 סנטימטרים) נקודה בזמן אמת.
（2） מארח סיב אופטי מבוזר DTS של צינור אפיק אינטנסיבי
ביצועי מארח
המותג הוא Fuzhou Yingnuo Electronic Technology Co., בע"מ, מיוצר בפוג'יאן, סִין. זמן העבודה הרציף מגיע 50000 שעות, והדגם הוא fjnno.com. שיטות ההתקנה כוללות רכוב על הקיר, מתלה מותקן, ואפשרויות להרכבה בארון. טווח מדידת הטמפרטורה הוא (-200-700) ℃, וקצב עיבוד הנתונים המרבי הוא 4GByte/שנייה. ניתן לחבר תצוגה חיצונית למחשב תעשייתי באמצעות כבל Ethernet RJ45, או לחילופין מצויד בא 4.3-10 מסך LCD אינץ' להצגת עקומות טמפרטורה, איכות בניית כבל מדידת טמפרטורה, מידע רשת, בדיקה עצמית של ציוד, תצוגת מידע על הציוד, הקלטת אזעקה, השתקת ציוד ויחידות פונקציונליות אחרות. ערוץ המדידה המקסימלי הוא 16 ערוצים (טיפוסי 4 ערוצים), אשר ניתן להשתמש בהם למדידת חפצים כגון תעלות אוטובוס, מנהרות גלריית צינורות, צינורות נפט וגז, וגם תומך בעיבוד מותאם אישית.

4、 תיאור מקרה על מדידת סיבים אופטיים מבוזרת של טמפרטורת תעלת אוטובוס
ניקח כדוגמה שני פרויקטים של בנייה מסחרית.
סקירת פרויקט
לשני מבנים מסחריים אלה יש שטח בנייה כולל של מעל 10000 מטרים רבועים, עִם 2 קומות תת קרקעיות ו 27 מעל קומות קרקע, והם מתחמי משרדים מסחריים. יש בסך הכל 27 תעלות אוטובוס באורך כולל של מעל 3600 מטרים, ובערך 1700 נקודות ניטור חשובות נסקרו באתר.

יישום של מערכת מדידת טמפרטורה סיבים אופטיים מבוזרת
פרויקט זה מיישם מערכת מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרת. מארח מדידת הטמפרטורה של סיבים אופטיים ברמה של מטר ומכונת ניהול תקשורת מותקנים בקופסה התלויה על הקיר של חדר הניטור התת קרקעי, עם אורך סיב חישת טמפרטורה של 5500 מטר מונח לאורך פני השטח של תעלת האוטובוס. מעגל של יותר מ 1 מד כרוך סביב לוחית הכיסוי בחיבור של צינור האוטובוס כדי להבטיח שכל מחבר יכול למדוד את הטמפרטורה של לוחית הכיסוי.
פונקציות ואפקטים של המערכת
פונקציית אזעקה: למערכת פונקציות אזעקה חזותיות כגון אזעקת טמפרטורה קבועה, אזעקת הפרש טמפרטורה אזורית, אזעקת עליית טמפרטורה מהירה, אזעקת שבירת סיבים, ואזעקת חריגות במכשיר. כאשר הטמפרטורה של תעלת האוטובוס אינה תקינה, ניתן להנפיק אות אזעקה באופן מיידי ומדויק כדי להודיע ​​לצוות הרלוונטי לטיפול, הימנעות מהתרחשות תאונות בטיחות.
פונקציית תצוגה: זה יכול להציג את מפת המחיצות המלאה, עקומת חלוקת הטמפרטורה, ועקומת שינוי הטמפרטורה של נקודות ניטור לאורך זמן. זה מאפשר לצוות להבין באופן אינטואיטיבי את התפלגות הטמפרטורה בתעלת האוטובוס ואת מגמת שינויי הטמפרטורה לאורך זמן, מה שמועיל לניתוח מצב ההפעלה של תעלת האוטובוס.
פונקציית שאילתה: זה יכול לבצע שאילתות ולהציג נתונים היסטוריים, ולשאול ישירות מידע על המכשיר, פרמטרי הפעלה, מידע סטטיסטי, וכו. בתרשים המערכת. הקלה על הצוות לנתח נתוני טמפרטורה היסטוריים של תעלות אוטובוס, כגון ניתוח דפוסי שינויי טמפרטורה וזיהוי בעיות וסכנות פוטנציאליות.
פונקציית ניתוח: על ידי הצגת מגמות היסטוריות, להעריך מגמות עתידיות ולספק מידע התייחסות לתחזוקה. זה עוזר לפתח תוכנית תחזוקה סבירה ולמנוע מראש תקלות אפשריות בתעלת האוטובוס.
ביצועים בזמן אמת: המערכת מנטרת את הטמפרטורה של אזור הבדיקה בזמן אמת עבור 7 × 24 שעות, מזהה ומאתר באופן מיידי חריגות בטמפרטורה, ומשיג אזהרה מוקדמת. זה חיוני להבטחת הפעלה בטוחה של תעלת האוטובוס, שכן המתח והזרם הגבוהים בתוך תעלת האוטובוס עלולים להוביל לתאונות בטיחות חמורות אם הטמפרטורה גבוהה מדי.
5、 אמצעי זהירות למדידת סיבים אופטיים מבוזרת של טמפרטורת צינור האוטובוס
（1） אמצעי זהירות במהלך ההתקנה
מצב תעלת אוטובוס
לפני התקנת מכשיר מדידת הסיבים האופטיים המבוזרים, יש צורך להבטיח שתעלת האוטובוס במצב כבוי כדי למנוע תאונות מיותרות הנגרמות מהפרעות זרם, תוך הבטחת בטיחות אנשי ההתקנה.
קיבוע סיבים אופטיים
הקיבוע של סיבים אופטיים צריך להיות יציב ולעמוד בדרישות. אם יש לקבע את הסיב האופטי על המשטח העליון או התחתון של הפס לפי התקנות (במקרים מיוחדים), לא ניתן לקבע אותו בצד החיצוני של לוחית הצד. בחיבור פס, יש לפות את הסיב האופטי ולקבע אותו בהתאם לתקנות כדי להבטיח שאורך ההתקנה של הסיב האופטי חושף הטמפרטורה בכל חיבור יהיה עקבי, מה שעוזר להבטיח את הדיוק של המדידה ועבודת הכיול וניפוי הבאגים.
חיבור וחיווט
בעת חיבור ציוד כגון קופסאות מסוף סיבים אופטיים, חשוב להבטיח חיבור מאובטח כדי למנוע כל רפיון שעלול להשפיע על העברת האות. החיווט צריך להיות מסודר וסביר, הימנעות ממצבים כמו דחיסת סיבים וכיפוף מוגזם. במקביל, יש לשקול את אחידות החיווט כדי להקל על עבודות תחזוקה וניהול עוקבות.
（2） אמצעי זהירות במהלך השימוש
הגדרת אזעקת טמפרטורה
על המשתמשים להגדיר ערכי אזהרה ואזעקה בהתבסס על דרישות התפעול והתכנון בפועל של תעלת האוטובוס. אם ערך האזעקה מוגדר נמוך מדי, אזעקות שווא עלולות להתרחש; אם מוגדר גבוה מדי, חריגות טמפרטורה עשויות שלא להתגלות בזמן, מוביל לסכנות בטיחותיות.
תחזוקת ציוד
שמור באופן קבוע על הציוד של מערכת מדידת הטמפרטורה של הסיבים האופטיים המבוזרים, כולל בדיקת מארח מדידת הטמפרטורה, ציוד סיבים אופטיים, ומכשירים אחרים. בדוק את מצב הפעולה של מארח מדידת הטמפרטורה, כגון האם עיבוד הנתונים הוא תקין, האם התקשורת תקינה, וכו; בדוק אם הסיב האופטי פגום, זָקֵן, וכו', ולהחליף או לתקן אותו בזמן אם יש בעיות כלשהן.
ניטור וניתוח נתונים
נתח באופן קבוע את נתוני הטמפרטורה המנוטרים, לא רק להתמקד אם ערך הטמפרטורה הנוכחי הוא תקין, אלא גם ניתוח מגמת שינויי הטמפרטורה. לְדוּגמָה, אם נמצא כי הטמפרטורה באזור מסוים, אם כי אינו חורג מערך האזעקה, מראה מגמת עלייה מתמשכת, זה גם צריך להילקח ברצינות ולבדוק עוד יותר.

חיישן טמפרטורה בסיבים אופטיים, מערכת ניטור חכמה, יצרן סיבים אופטיים מבוזרים בסין