Sistema di monitoraggio della temperatura delle condotte sbarre, selezione, acquistare, guida

IL sistema di misurazione della temperatura distribuito in fibra ottica uses temperature sensing fibers laid in the bus duct, and utilizes Raman scattering effect and optical time domain reflection positioning principle to monitor and accurately locate temperature changes along the bus duct in real time.

distributed temperature sensor

1、 Il principio di distributed fiber optic measurement of bus duct temperature
Distributed optical fiber measurement of bus duct temperature is mainly based on the Raman scattering effect of optical fibers and the principle of optical time domain reflectometry (OTDR) posizionamento.

When a distributed fiber optic host injects optical signal pulses into the fiber optic cable, il segnale ottico subirà scattering post Raman durante la trasmissione all'interno del cavo in fibra ottica. Quando una determinata posizione della fibra ottica è influenzata dal calore esterno, l'energia del fotone in quella posizione cambierà, con conseguente luce diffusa di diverse lunghezze d'onda. A causa della stretta relazione tra lunghezza d'onda e temperatura, le informazioni sulla temperatura possono essere ottenute analizzando la lunghezza d'onda e lo spostamento di frequenza della luce diffusa restituita.

Nel frattempo, utilizzando il principio del posizionamento ottico della riflessione nel dominio del tempo, è possibile determinare la posizione in cui si verificano i cambiamenti di temperatura. Quando la luce viene trasmessa nelle fibre ottiche, si rifletterà in diverse posizioni. Misurando il ritardo temporale della luce riflessa, è possibile determinare la posizione di ciascun punto sulla fibra. By combining the temperature information obtained from Raman scattering with optical time-domain reflection positioning, the temperature distribution along the fiber optic cable can be obtained, thereby achieving distributed measurement of the temperature in the bus duct. This measurement method can be precise to every temperature measurement point, achieving real-time monitoring of the temperature of the entire bus duct. Per esempio, in some large power systems, the bus duct may be several kilometers long, e il fibra ottica distribuita temperature measurement system can accurately measure the temperature at certain distances (such as a sampling interval of 0.4 metri), and the positioning accuracy can reach 1 meter or even higher.

2、 Method for distributed fiber optic measurement of bus duct temperature
（1） Fiber optic laying
Lay along the direction of the busbar circuit
When laying distributed fiber optic devices in bus ducts, they should be laid along the direction of the bus circuit to ensure comprehensive temperature monitoring. I cavi in fibra ottica devono penetrare in varie parti del condotto sbarre e coprire l'area principale del condotto sbarre per ottenere informazioni complete sulla temperatura.
Smaltimento collegamenti autobus
Ad ogni connessione di sbarre, la fibra ottica sensibile alla temperatura verrà avvolta in un anello di misurazione della temperatura. Lo scopo di ciò è monitorare in modo più accurato la situazione della temperatura di queste parti chiave. La fibra ottica è fissata direttamente sulla superficie del coperchio di connessione, solitamente arrotolato tre volte, e poi fissato con nastro resistente alle alte temperature. Considerando l'uniformità del cablaggio e la successiva calibrazione e debug, la lunghezza di installazione delle fibre ottiche di rilevamento della temperatura su ciascuna connessione deve essere coerente.
Posizione fissa in fibra ottica
The optical fiber should be firmly fixed on the upper surface of the busbar, as in most cases, this layout can more effectively capture temperature changes. Ovviamente, if there are restrictions on the installation location, the optical fiber can also be fixed on the lower surface of the busbar according to the actual situation, but it is absolutely not allowed to fix the optical fiber on the outside of the side plate to avoid affecting the accuracy and stability of temperature measurement.
In the wider area inside the bus duct, S-winding can be used to lay optical fibers, which can increase the contact area between the optical fibers and the bus duct, e migliorare la sensibilità e la precisione del rilevamento della temperatura.
Terminare l'elaborazione
Ciascun host di misurazione della temperatura in fibra ottica distribuito può collegare più canali di fibre di rilevamento della temperatura, e una scatola terminale in fibra ottica è installata all'estremità di ciascun cavo in fibra ottica di canale, con circa 10 metri di cavo in fibra ottica riservati all'interno della morsettiera. Le fibre ottiche all'interno della scatola morsettiera non sono sottoposte alla misurazione della temperatura e servono principalmente per il test di posizionamento.
（2） Raccolta ed elaborazione dei dati
acquisizione dati
L'host in fibra ottica distribuito inietta impulsi di segnale ottico nel cavo in fibra ottica, e la luce di diffusione post Raman generata durante la trasmissione del segnale ottico nel cavo in fibra ottica trasporta informazioni sulla temperatura. These optical signals will be reflected back to the fiber optic temperature measurement host. L'host ottiene dati relativi alla temperatura ricevendo questi segnali luminosi riflessi.
elaborazione dei dati
Dopo aver ricevuto il segnale luminoso riflesso, l'host di misurazione della temperatura in fibra ottica esegue innanzitutto la conversione fotoelettrica per convertire il segnale luminoso in un segnale elettrico. Poi, il segnale elettrico viene amplificato per migliorarne l'intensità per la successiva analisi. Dopo, analizzando la lunghezza d'onda e lo spostamento di frequenza del feedback, i dati sulla temperatura vengono calcolati in base alla relazione tra diffusione Raman e temperatura. Allo stesso tempo, il principio del posizionamento ottico della riflessione nel dominio del tempo viene utilizzato per determinare la posizione delle anomalie di temperatura.
（3） Monitoraggio e allarme della temperatura
Monitoraggio in tempo reale
Il sistema di misurazione della temperatura distribuito in fibra ottica può monitorare in tempo reale le variazioni di temperatura lungo il condotto sbarre. On the monitoring interface of the system (such as the distributed sistema di monitoraggio della temperatura in fibra ottica installed on the PC host), temperature data of the fiber optic cable laying line can be displayed in the form of temperature distribution curves, temperature variation curves of each point over time, ecc., making it convenient for users to intuitively understand the temperature status of the bus duct.
Alarm settings
Users can set warning and alarm values based on actual situations. When the temperature exceeds the warning value, the system can issue a warning signal to remind the staff to pay attention to the temperature changes in the bus duct. Quando la temperatura supera il valore di allarme, il sistema emetterà segnali di allarme più forti, come allarmi sonori e luminosi, e può anche avvisare il personale interessato tramite SMS e altri mezzi. I tipi di allarme possono includere l'allarme di temperatura costante (allarme quando un certo punto raggiunge una temperatura specifica), allarme di differenza di temperatura regionale (allarme quando la differenza di temperatura in una determinata area è troppo grande), allarme di aumento rapido della temperatura (allarme quando la velocità di aumento della temperatura è troppo veloce), allarme rottura fibra (allarme quando la fibra è rotta), allarme di anomalia del dispositivo, ecc. Questi allarmi vengono visualizzati per facilitare agli utenti la rapida individuazione dei problemi.

3、 Apparecchiatura consigliata per la misura distribuita in fibra ottica della temperatura nelle condotte sbarre
（1） Sistema di misurazione della temperatura in fibra ottica distribuito con tecnologia Fuzhou Yingnuo
System composition and functions
It consists of temperature measuring optical fiber, temperature measuring host, gateway, system platform and other parts. The temperature measurement host adopts M-class fiber optic temperature measurement host, which has good performance indicators. The communication management machine can upload the data of the fiber optic temperature measurement host to the system platform through the communication management machine.
Performance characteristics
This system has the characteristics of flame resistance, explosion resistance, resistenza alla corrosione, resistenza ad alta tensione, strong electromagnetic field resistance, resistenza alle radiazioni, and strong anti-interference performance. It can accurately measure the temperature at various positions in the direction of temperature sensing fiber laying and locate temperature anomalies, e svolgere funzioni come l'acquisizione del segnale, analisi dei dati di elaborazione del segnale, allarme di sovratemperatura, e trasmissione dati per l'intero sistema. La precisione della misurazione della temperatura del sistema è elevata, raggiungendo ± 0.05 ℃, e la precisione di posizionamento può raggiungere 0,05 m. È possibile misurare più fibre ottiche contemporaneamente, e in base alle effettive necessità, ci sono 4, 8, 12, E 16 canali tra cui scegliere. E può misurare ogni volta le variazioni di temperatura dell'oggetto monitorato 1 metro (5 centimetri) punto in tempo reale.
（2） Host in fibra ottica distribuito DTS per condotto bus ad alta intensità di potenza
Prestazioni dell'ospite
Il marchio è Fuzhou Yingnuo Electronic Technology Co., Ltd., prodotto nel Fujian, Cina. L'orario di lavoro continuo raggiunge 50000 ore, e il modello è fjnno.com. I metodi di installazione includono il montaggio a parete, montato su rack, e opzioni montate su armadio. L'intervallo di misurazione della temperatura è (-200-700) ℃, e la velocità massima di elaborazione dei dati è di 4 GByte/secondo. Il display esterno può essere collegato a un computer industriale tramite cavo Ethernet RJ45, o in alternativa dotato di a 4.3-10 Schermo LCD da pollici per visualizzare le curve di temperatura, qualità costruttiva del cavo per la misurazione della temperatura, informazioni di rete, autocontrollo dell'attrezzatura, visualizzazione delle informazioni sull'apparecchiatura, registrazione degli allarmi, silenziamento delle apparecchiature e altre unità funzionali. Il canale di misurazione massimo è 16 canali (tipico 4 canali), che può essere utilizzato per misurare oggetti come i condotti degli autobus, gallerie di gallerie di tubi, oleodotti e gasdotti, e supporta anche l'elaborazione personalizzata.

4、 Caso di studio sulla misurazione distribuita in fibra ottica della temperatura delle condotte sbarre
Prendiamo come esempio due progetti di edifici commerciali.
Panoramica del progetto
These two commercial buildings have a total construction area of over 10000 square meters, con 2 underground floors and 27 above ground floors, and are commercial office complexes. Ce ne sono un totale di 27 bus ducts with a total length of over 3600 metri, and approximately 1700 important monitoring points were surveyed on site.

Application of Distributed Fiber Optic Temperature Measurement System
This project applies a distributed fiber optic temperature measurement system. The 1m level fiber optic temperature measurement host and communication management machine are installed in the wall mounted box of the underground monitoring room, with a temperature sensing fiber length of 5500m laid along the surface of the bus duct. A circle of more than 1 il misuratore è avvolto attorno alla piastra di copertura in corrispondenza del collegamento del condotto sbarre per garantire che ciascun connettore possa misurare la temperatura della piastra di copertura.
Funzioni ed effetti del sistema
Funzione di allarme: Il sistema dispone di funzioni di allarme visivo come l'allarme di temperatura costante, allarme di differenza di temperatura regionale, allarme di aumento rapido della temperatura, allarme rottura fibra, e allarme di anomalia del dispositivo. Quando la temperatura del condotto bus è anomala, è possibile emettere un segnale di allarme in modo tempestivo e accurato per avvisare il personale interessato alla movimentazione, evitando il verificarsi di incidenti legati alla sicurezza.
Funzione di visualizzazione: Può visualizzare la mappa delle partizioni dell'intera gamma, curva di distribuzione della temperatura, e curva di variazione della temperatura dei punti di monitoraggio nel tempo. Ciò consente al personale di comprendere in modo intuitivo la distribuzione della temperatura nel condotto sbarre e l'andamento delle variazioni termiche nel tempo, which is helpful for analyzing the operating status of the bus duct.
Funzione di interrogazione: It can query and display historical data, and directly query device information, parametri operativi, informazioni statistiche, ecc. sullo schema del sistema. Facilitating staff to analyze historical temperature data of bus ducts, such as analyzing temperature change patterns and identifying potential problems and hazards.
Funzione di analisi: By displaying historical trends, evaluate future trends and provide maintenance reference information. This helps to develop a reasonable maintenance plan and prevent potential faults in the bus duct in advance.
Prestazioni in tempo reale: The system monitors the temperature of the test area in real-time for 7 × 24 ore, promptly detects and locates temperature anomalies, and achieves early warning. This is crucial for ensuring the safe operation of the bus duct, as the high voltage and current inside the bus duct can lead to serious safety accidents if the temperature is too high.
5、 Precautions for distributed fiber optic measurement of bus duct temperature
（1） Precautions during installation
Bus duct status
Before installing the distributed fiber optic measurement device, it is necessary to ensure that the bus duct is in a power-off state to avoid unnecessary accidents caused by current interference, while also ensuring the safety of the installation personnel.
Fiber optic fixation
The fixation of optical fibers should be stable and meet the requirements. If the optical fiber should be fixed on the upper or lower surface of the busbar according to regulations (in special cases), it cannot be fixed on the outside of the side plate. At the busbar connection, the optical fiber should be wound and fixed according to regulations to ensure that the installation length of the temperature sensing optical fiber at each connection is consistent, which helps to ensure the accuracy of measurement and subsequent calibration and debugging work.
Connection and wiring
When connecting equipment such as fiber optic terminal boxes, it is important to ensure a secure connection to prevent any looseness that may affect signal transmission. The wiring should be neat and reasonable, avoiding situations such as fiber compression and excessive bending. Allo stesso tempo, the uniformity of wiring should be considered to facilitate subsequent maintenance and management work.
（2） Precautions during use
Temperature alarm setting
Users should set warning and alarm values reasonably based on the actual operation and design requirements of the bus duct. If the alarm value is set too low, false alarms may occur; If set too high, temperature anomalies may not be detected in a timely manner, leading to safety hazards.
Equipment maintenance
Regularly maintain the equipment of the distributed fiber optic temperature measurement system, including inspecting the temperature measurement host, fiber optic equipment, and other devices. Check the operating status of the temperature measurement host, such as whether data processing is normal, whether communication is normal, ecc; Check whether the optical fiber is damaged, aged, ecc., and replace or repair it in a timely manner if there are any problems.
Monitoraggio e analisi dei dati
Regularly analyze the monitored temperature data, non solo concentrandosi sul fatto che il valore della temperatura attuale sia normale, ma anche analizzando l’andamento delle variazioni di temperatura. Per esempio, se si riscontra che la temperatura in una certa zona, pur non superando il valore di allarme, mostra una continua tendenza al rialzo, occorre anche prenderlo sul serio e verificarlo ulteriormente.