Cách sử dụng phép đo nhiệt độ sợi quang phân tán cho ống dẫn cáp-INNO

1、 Ứng dụng đo nhiệt độ sợi quang phân tán trong cáp

Hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán có nhiều ứng dụng quan trọng trong đo nhiệt độ cáp.

（1) Về mặt nguyên tắc, Hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán thường dựa trên nguyên lý tán xạ Raman ngược và phép đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR) Công nghệ. Nguyên lý tán xạ Raman cho phép sợi quang cảm nhận được sự thay đổi nhiệt độ, và cường độ ánh sáng tán xạ Raman thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau. Công nghệ phản xạ miền thời gian quang học được sử dụng để định vị, có thể xác định vị trí các điểm thay đổi nhiệt độ tại các vị trí khác nhau dọc theo sợi quang. Chẳng hạn, khi nhiệt độ của một phần nào đó của cáp tăng lên, ánh sáng tán xạ Raman trong sợi quang ở phần đó sẽ thay đổi tương ứng. Bằng cách phát hiện và phân tích sự thay đổi này, sự thay đổi nhiệt độ có thể được biết, và đồng thời, Công nghệ OTDR có thể được sử dụng để xác định vị trí cụ thể của điểm bất thường về nhiệt độ này trong cáp.

（2） Về việc giám sát tình trạng vận hành cáp

Giám sát thời gian thực phân phối nhiệt độ
Có khả năng thời gian thực, trực tuyến, và giám sát nhiệt độ liên tục tại các điểm khác nhau dọc theo tuyến cáp. Điều này rất quan trọng đối với cáp vì trong quá trình vận hành, nhiệt sinh ra do dòng điện chạy qua dây cáp. Nếu tản nhiệt không kịp thời, nhiệt độ địa phương sẽ quá cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện của cáp và thậm chí gây ra lỗi. Thông qua một Hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán, sự phân bố nhiệt độ của toàn bộ tuyến cáp, bao gồm cả nhiệt độ lõi cáp, có thể được nắm bắt một cách chính xác. Chẳng hạn, ở một số trạm biến áp lớn hoặc đường dây cáp truyền tải đường dài, nó có thể phát hiện kịp thời những khu vực có nhiệt độ cao bất thường, cung cấp sự đảm bảo cho hoạt động an toàn của cáp.
Cảnh báo và phòng ngừa lỗi
Ngưỡng cảnh báo nhiệt độ có thể được đặt. Khi nhiệt độ tại một điểm dọc theo cáp đạt tới hoặc vượt quá ngưỡng này, hệ thống có thể đưa ra cảnh báo kịp thời. Chẳng hạn, trong rãnh cáp, nếu nhiệt độ của cáp tăng do quá tải hoặc đoản mạch cục bộ, Các cáp quang phân tán Hệ thống đo nhiệt độ có thể nhanh chóng phát hiện sự thay đổi nhiệt độ này và đưa ra cảnh báo sớm trước khi xảy ra lỗi cáp nghiêm trọng, ngăn ngừa tai nạn và nâng cao độ an toàn khi vận hành cáp điện.
Xác định khả năng mang dòng điện của cáp
Dữ liệu giám sát nhiệt độ chính xác giúp xác định khả năng mang dòng của cáp. Bằng cách theo dõi và phân tích sự thay đổi nhiệt độ của cáp dưới các tải khác nhau trong thời gian dài, dòng điện tối đa mà cáp có thể chịu được có thể được đánh giá chính xác, để quy hoạch công suất truyền tải điện hợp lý, tránh hư hỏng cáp do hoạt động quá tải, và kéo dài tuổi thọ của cáp.
（3） Ứng dụng trong các loại cáp khác nhau

Cáp điện thông thường
Nó được sử dụng rộng rãi trong cáp điện ngầm thông thường và cáp điện trên không. Đối với cáp điện ngầm, do điều kiện tản nhiệt tương đối kém của chúng, hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán có thể theo dõi chính xác hơn sự thay đổi nhiệt độ của chúng, ngăn ngừa các vấn đề như lão hóa cáp và đoản mạch do nhiệt độ cao. Trong cáp điện trên không, nó có thể đối phó với tác động của sự thay đổi nhiệt độ môi trường, ánh sáng mặt trời và các yếu tố khác ảnh hưởng đến nhiệt độ cáp, và phát hiện kịp thời những tình huống bất thường.
Cáp siêu dẫn nhiệt độ cao
Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong ứng dụng kỹ thuật của cáp siêu dẫn nhiệt độ cao đường dài. Chẳng hạn, trong nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật 100 mét sợi quang phân bố trong phạm vi nhiệt độ nitơ lỏng, một hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán được xây dựng để tiến hành các thử nghiệm đo nhiệt độ trên cáp siêu dẫn nhiệt độ cao đồng trục ba pha dài 30m trong các điều kiện làm việc khác nhau. Nhiệt độ của cáp siêu dẫn trong quá trình hoạt động có thể được theo dõi theo thời gian thực, đảm bảo rằng cáp hoạt động trong phạm vi nhiệt độ thích hợp và đảm bảo hiệu suất và độ an toàn siêu dẫn của nó.

2、 Ứng dụng đo nhiệt độ sợi quang phân tán trong đường ống

Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang phân tán có giá trị ứng dụng rộng rãi và quan trọng trong giám sát đường ống.

（1） Mối quan hệ giữa nguyên tắc và giám sát đường ống

Dựa trên nguyên lý tán xạ ánh sáng và phản xạ miền thời gian quang học để định vị
Hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán cũng dựa trên nguyên lý tán xạ ánh sáng (chẳng hạn như tán xạ Raman) và định vị phản xạ miền thời gian quang học trong các ứng dụng đường ống. Trong môi trường đường ống, sự thay đổi nhiệt độ dọc theo cáp quang có thể gây ra sự thay đổi ánh sáng tán xạ Raman. Bằng cách phát hiện những thay đổi này và kết hợp chúng với công nghệ phản xạ miền thời gian quang học, có thể đo chính xác nhiệt độ ở các vị trí khác nhau dọc theo đường ống và xác định chính xác các điểm bất thường về nhiệt độ. Chẳng hạn, trong đường ống sưởi ấm, khi có rò rỉ hoặc nhiệt độ tăng hoặc giảm bất thường trong đường ống, tín hiệu quang trong cáp quang sẽ thay đổi, và hệ thống sẽ đánh giá trạng thái vận hành của đường ống dựa trên những thay đổi tín hiệu này.
Thích ứng với đặc điểm của môi trường đường ống
Môi trường đặt đường ống rất phức tạp và đa dạng, và có thể là môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao dưới lòng đất, dưới nước, hoặc trên mặt đất. Các Hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán có thể thích nghi với những môi trường này. Do khả năng chống ăn mòn và chống nhiễu điện từ của chính sợi quang, nó có thể hoạt động ổn định trong nhiều môi trường đường ống khác nhau. Chẳng hạn, trong đường ống ngầm, Sợi quang có thể theo dõi nhiệt độ đường ống ổn định trong thời gian dài mà không bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn của nước biển và nhiễu điện từ.

（2） Ứng dụng trong các loại đường ống khác nhau

Đường ống điện
Về đường ống dẫn điện, nó chủ yếu được sử dụng để theo dõi cháy. Đường ống dẫn điện ở các thành phố thường là vật dẫn cáp, và một khi hỏa hoạn xảy ra, hậu quả có thể nghiêm trọng. Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang phân tán có thể sử dụng cáp quang nguồn trong cùng một kênh để theo dõi nhiệt độ phân tán, và phát hiện kịp thời nguy cơ cháy nổ bằng cách theo dõi sự thay đổi nhiệt độ đường ống. Khi nhiệt độ bên trong đường ống điện tăng bất thường, nó có thể là khởi đầu cho hiện tượng nóng lên hoặc cháy nổ do lỗi cáp. Hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán có thể nhanh chóng phát hiện sự thay đổi nhiệt độ này và đưa ra cảnh báo, từ đó giảm chi phí đầu tư triển khai cảm biến và nâng cao độ tin cậy vận hành của cáp lưới điện đô thị.
Đường ống dẫn nhiệt
Dùng cho đường ống dẫn hơi nhiệt độ cao và các đường ống dẫn nhiệt khác trong nhà máy nhiệt điện, do khoảng cách vận chuyển xa và khó tìm điểm rò rỉ, hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán có thể giám sát trường nhiệt độ của đường ống hơi. Bằng cách sử dụng nguyên lý tán xạ Raman để giải điều chế thông tin nhiệt độ chứa trong tín hiệu ánh sáng phản xạ của cáp quang đặt dọc theo đường ống, khi có rò rỉ trong đường ống, nhiệt độ gần điểm rò rỉ sẽ thay đổi, và hệ thống có thể xác định vị trí rò rỉ dựa trên sự thay đổi nhiệt độ. Và trong mạng lưới đường ống sưởi ấm, hệ thống này có thể được sử dụng như một phương pháp đo nhiệt độ phân bố sợi quang trưởng thành, với những ưu điểm như khoảng cách đo dài, độ chính xác đo cao, tốc độ phản hồi nhanh, Chống nhiễu điện từ, và tính di động. Nó có thể được áp dụng rộng rãi để giám sát rò rỉ trong mạng lưới đường ống sưởi ấm.
Đường ống vận chuyển (như đường ống dẫn dầu và khí đốt, v.v.)
Trong lĩnh vực đường ống vận chuyển, nó chủ yếu được sử dụng để phát hiện rò rỉ. Cáp quang có thể được đặt dọc theo đường ống, dù bằng cuộn dây, sắp xếp hai lớp, phương pháp nội bộ hoặc bên ngoài. Khi đường ống bị rò rỉ, nhiệt độ tại vị trí rò rỉ sẽ thay đổi do rò rỉ các chất (chẳng hạn như rò rỉ dầu và khí tự nhiên mang nhiệt đi hoặc tạo ra nhiệt ma sát). Hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán có thể phát hiện sự thay đổi nhiệt độ này và xác định điểm rò rỉ, từ đó đảm bảo sự vận hành an toàn của đường ống. Đồng thời, hệ thống cũng có thể giám sát sự phân bổ nhiệt độ của đường ống trong quá trình hoạt động bình thường, đảm bảo rằng đường ống hoạt động trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, ngăn ngừa hư hỏng đường ống do nhiệt độ cao hoặc thấp, và kéo dài tuổi thọ của đường ống.

3、 Phương pháp vận hành đo nhiệt độ sợi quang phân tán cho cáp và đường ống

（1） Phương pháp vận hành để đo nhiệt độ cáp quang phân tán

Thiết lập và cài đặt hệ thống
Lắp đặt sợi quang:
Để đo nhiệt độ cáp, Bước đầu tiên là chọn cáp quang cảm biến nhiệt độ phù hợp. Cáp quang nên được lựa chọn dựa trên các yếu tố như loại cáp và môi trường hoạt động. Về phương pháp đặt, nếu là cáp ngầm, cáp quang cảm biến nhiệt độ có thể được đặt song song với cáp trong rãnh cáp, hoặc sợi quang có thể được nhúng trực tiếp vào bên trong cáp trong quá trình sản xuất cáp để đạt được khả năng giám sát trực tiếp nhiệt độ lõi cáp. Chẳng hạn, trong một số dây cáp điện cao thế, sợi quang có thể được tích hợp như một phần của cáp trong quá trình sản xuất. Đối với cáp treo, Sợi quang có thể được quấn và đặt dọc theo hướng của cáp.
Kết nối thiết bị:
Kết nối các thành phần thiết bị khác nhau của hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán. Bao gồm cả nguồn sáng, máy dò ánh sáng, bộ xử lý tín hiệu, v.v. Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng được truyền qua sợi quang, nơi xảy ra tán xạ Raman. Bộ tách sóng quang thu thập tín hiệu ánh sáng tán xạ và sau đó truyền đến bộ xử lý tín hiệu. Bộ xử lý tín hiệu cần thiết lập các thông số theo yêu cầu hệ thống, chẳng hạn như khoảng thời gian lấy mẫu, độ phân giải không gian, v.v. Chẳng hạn, trong thử nghiệm đo nhiệt độ của cáp siêu dẫn nhiệt độ cao khoảng cách xa, khi các tham số cấu hình vận hành có độ phân giải không gian là 2m, khoảng cách lấy mẫu là 1m, và thời gian lấy mẫu là 60s, Đo nhiệt độ sợi quang có thể đáp ứng yêu cầu giám sát và bảo vệ cáp siêu dẫn cũng như độ chính xác đo nhiệt độ.
Thu thập và phân tích dữ liệu
Thu thập dữ liệu:
Sau khi khởi động hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán, hệ thống sẽ thu thập dữ liệu nhiệt độ dọc theo cáp theo thông số đã thiết lập. Dữ liệu được thu thập bao gồm các giá trị nhiệt độ tại các vị trí khác nhau và thông tin vị trí tương ứng. Những dữ liệu này được cập nhật theo thời gian thực và có thể phản ánh trạng thái nhiệt độ của cáp tại các thời điểm khác nhau.
Phân tích dữ liệu:
Sử dụng phần mềm đi kèm để phân tích dữ liệu thu thập được. Nội dung phân tích bao gồm xu hướng thay đổi nhiệt độ, có điểm nhiệt độ bất thường hay không, v.v. Có thể xác định xem cáp có hoạt động bình thường hay không bằng cách đặt ngưỡng nhiệt độ. Chẳng hạn, nếu nhiệt độ tại một điểm nhất định của cáp vượt quá phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường (có thể được xác định dựa trên các thông số định mức và dữ liệu vận hành lịch sử của cáp), hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo. Đồng thời, phân tích so sánh có thể được tiến hành về nhiệt độ của các bộ phận khác nhau của cáp để đánh giá khả năng tản nhiệt tổng thể và trạng thái hoạt động của cáp.
Hiệu chuẩn và bảo trì
Sự định cỡ:
Thường xuyên hiệu chuẩn hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán để đảm bảo độ chính xác của phép đo. Hiệu chuẩn có thể sử dụng nguồn nhiệt độ tiêu chuẩn để hiệu chỉnh nhiệt độ của sợi quang và kiểm tra xem giá trị đo được có phù hợp với giá trị nhiệt độ thực tế hay không. Nếu có sai lệch, cần phải điều chỉnh các thông số của hệ thống, chẳng hạn như độ nhạy của bộ tách sóng quang.
duy trì:
Công việc bảo trì bao gồm kiểm tra xem cáp quang có bị hỏng không, liệu kết nối có bị lỏng không, v.v. Trong môi trường vận hành cáp, sợi quang có thể bị ảnh hưởng bởi ứng suất cơ học, ăn mòn hóa học, và các yếu tố khác. Chẳng hạn, trong rãnh cáp ngầm, sợi quang có thể bị ăn mòn bởi môi trường ẩm ướt, và cần thường xuyên kiểm tra bề ngoài của sợi quang xem có dấu hiệu hư hỏng, ăn mòn không.. Đồng thời, cần tiến hành kiểm tra và bảo trì thường xuyên các thiết bị phần cứng của hệ thống, chẳng hạn như nguồn sáng và bộ xử lý tín hiệu, để đảm bảo hoạt động bình thường của họ.

（2） Phương pháp vận hành để đo nhiệt độ sợi quang phân tán trong đường ống

Quy trình lắp đặt cáp quang
Chọn các quy trình lắp đặt cáp quang khác nhau dựa trên chức năng và đặc điểm của đường ống.
Phương pháp cuộn dây:
Đối với một số đường ống trên mặt đất, như đường ống dẫn nhiệt, sợi quang có thể được quấn quanh bề mặt bên ngoài của đường ống. Trong quá trình cuộn dây, Cần chú ý đến độ khít chặt giữa sợi quang và bề mặt đường ống để đảm bảo cảm nhận chính xác sự thay đổi nhiệt độ trong đường ống. Khoảng cách của cuộn dây phải được xác định dựa trên các yếu tố như đường kính của đường ống và yêu cầu về độ chính xác của phép đo. Chẳng hạn, đối với đường ống có đường kính nhỏ hơn, khoảng cách cuộn dây có thể được giảm một cách thích hợp để cải thiện độ chính xác của phép đo.
Sự sắp xếp hai lớp:
Trong một số đường ống đặc biệt, chẳng hạn như đường ống dưới biển hoặc đường ống có yêu cầu cách nhiệt cao, có thể sử dụng bố cục hai lớp. Việc bố trí các sợi quang giữa lớp bên trong và bên ngoài của đường ống không chỉ có thể theo dõi nhiệt độ của môi trường bên trong đường ống, mà còn giám sát tác động của môi trường bên ngoài lên đường ống, chẳng hạn như ảnh hưởng của nhiệt độ nước biển đến đường ống ngầm hoặc ảnh hưởng của nhiệt độ bên ngoài đến đường ống cách nhiệt.
Nội bộ và bên ngoài:
Trong các đường ống vận chuyển như đường ống dẫn dầu và khí đốt, sợi quang có thể được nhúng bên trong thành đường ống hoặc đặt bên ngoài thành đường ống. Sợi quang tích hợp có thể theo dõi trực tiếp hơn sự thay đổi nhiệt độ của môi trường bên trong đường ống, trong khi sợi quang bên ngoài có thể theo dõi nhiệt độ của môi trường xung quanh và nhiệt độ của thành ống. Sự kết hợp của cả hai có thể mang lại sự hiểu biết toàn diện hơn về trạng thái vận hành của đường ống.
thu thập và xử lý dữ liệu
Thu thập dữ liệu:
Hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán trên đường ống cũng thu thập dữ liệu theo thông số đã thiết lập. Dữ liệu được thu thập bao gồm thông tin nhiệt độ tại các vị trí khác nhau dọc theo đường ống. Trọng tâm thu thập có thể khác nhau đối với các loại đường ống khác nhau. Chẳng hạn, trong đường ống dẫn nhiệt, Điều quan trọng là phải thu thập sự phân bố nhiệt độ của đường ống để xác định xem có rò rỉ nhiệt hay không; Hãy chú ý xem có sự bất thường về nhiệt độ trong đường ống vận chuyển hay không để phát hiện bất kỳ rò rỉ nào.
Xử lý dữ liệu:
Xử lý dữ liệu thu thập được để loại bỏ các yếu tố gây nhiễu như tiếng ồn. Do môi trường hoạt động phức tạp của đường ống, dữ liệu được thu thập có thể bị can thiệp từ bên ngoài, chẳng hạn như nhiễu điện từ. Bằng cách sử dụng các phương pháp xử lý dữ liệu như lọc, độ chính xác của dữ liệu có thể được cải thiện. Sau đó phân tích mô hình thay đổi nhiệt độ trong dữ liệu để xác định xem đường ống có hoạt động bình thường hay không. Chẳng hạn, trong mạng lưới đường ống sưởi ấm, nếu nhiệt độ của một phần nhất định của đường ống đột ngột giảm xuống, nó có thể chỉ ra tình trạng rò rỉ, và hệ thống có thể đánh giá và đưa ra cảnh báo dựa trên đặc tính thay đổi nhiệt độ này.
Bảo trì và cập nhật hệ thống
duy trì:
Kiểm tra việc lắp đặt các sợi quang trên đường ống đảm bảo không bị hư hỏng, xê dịch. Trong quá trình vận hành đường ống, sợi quang có thể bị ảnh hưởng do các yếu tố như rung động đường ống và dòng chảy trung bình. Chẳng hạn, trong đường ống dẫn dầu, tác động của dòng dầu có thể làm cho các sợi quang bên ngoài bị lỏng hoặc dịch chuyển, yêu cầu kiểm tra và sửa chữa thường xuyên. Đồng thời, bảo trì các thiết bị phần cứng của hệ thống, chẳng hạn như kiểm tra trạng thái hoạt động của các thiết bị như máy đo phản xạ miền thời gian quang học, để đảm bảo hoạt động bình thường của họ.
để cập nhật:
Cập nhật hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán theo yêu cầu vận hành và phát triển công nghệ đường ống. Chẳng hạn, khi thời gian chạy của đường ống tăng lên, có thể cần phải cải thiện độ chính xác của phép đo hoặc thêm chức năng giám sát. Trong trường hợp này, phần mềm của hệ thống có thể được nâng cấp hoặc có thể thay thế một số thiết bị phần cứng, chẳng hạn như bộ tách sóng quang có độ nhạy cao hơn.

4、 Các biện pháp phòng ngừa khi đo nhiệt độ sợi quang phân tán của cáp và đường ống

（1） Các biện pháp phòng ngừa khi đo nhiệt độ sợi quang phân tán của cáp

Lắp đặt và bảo vệ sợi quang
Yêu cầu đặt:
Khi đặt sợi quang vào cáp, phải tuân theo các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật liên quan. Chẳng hạn, theo DL/T1573-2016 “Thông số kỹ thuật cho hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán của cáp điện”, có quy định rõ ràng về phương pháp đặt sợi quang và khoảng cách giữa chúng và cáp. Nếu cáp quang được nhúng bên trong, cần đảm bảo quá trình nhúng cáp quang không ảnh hưởng đến tính chất cách điện và cơ tính của cáp. Đối với cáp quang đặt song song với cáp trong rãnh cáp, cần tránh để chúng bị dây cáp đè lên hoặc bị vật khác làm trầy xước.
Biện pháp bảo vệ:
Thực hiện các biện pháp bảo vệ thích hợp cho sợi quang. Trong rãnh cáp ngầm, cần tránh để sợi quang bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, ăn mòn hóa học, và các yếu tố khác. Có thể sử dụng ống bảo vệ sợi quang kín và chống ăn mòn. Trong cáp treo, cần tránh để sợi quang bị hư hỏng do các yếu tố tự nhiên như gió, mặt trời, và mưa. Chẳng hạn, ống bảo vệ có thể được sử dụng để bọc các sợi quang.
Độ chính xác đo nhiệt độ
Tần số hiệu chuẩn:
Thường xuyên hiệu chuẩn hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiệt độ. Tần suất hiệu chuẩn phải được xác định dựa trên các yếu tố như môi trường hoạt động và tầm quan trọng của cáp. Chẳng hạn, cáp truyền dẫn quan trọng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt có thể yêu cầu hiệu chuẩn hàng quý; Đối với cáp hoạt động trong môi trường chung, hiệu chuẩn có thể được thực hiện sáu tháng một lần.
Tác động của yếu tố môi trường:
Xem xét tác động của các yếu tố môi trường đến việc đo nhiệt độ. Nhiệt độ môi trường, độ ẩm, và các yếu tố khác xung quanh cáp có thể ảnh hưởng đến cảm biến nhiệt độ của sợi quang. Chẳng hạn, trong môi trường nhiệt độ cao và ẩm ướt, tính chất quang học của sợi quang có thể thay đổi, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo nhiệt độ. Do đó, trong quá trình xử lý dữ liệu, cần bù đắp yếu tố môi trường hoặc sử dụng vật liệu sợi quang phù hợp để giảm tác động của yếu tố môi trường.
Độ tin cậy và khả năng tương thích của hệ thống
Độ tin cậy của thiết bị:
Chọn thiết bị hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán đáng tin cậy. Độ tin cậy của thiết bị liên quan trực tiếp đến hiệu quả giám sát nhiệt độ cáp. Xem xét độ ổn định và khả năng chống nhiễu của thiết bị. Chẳng hạn, lựa chọn nguồn sáng và đầu dò có độ ổn định cao để đảm bảo hệ thống có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài và không thường xuyên gặp trục trặc.
khả năng tương thích:
Đảm bảo khả năng tương thích giữa hệ thống và hệ thống điện nơi đặt cáp. Chẳng hạn, giao thức truyền thông của hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán cần tương thích với hệ thống giám sát của hệ thống điện, để truyền chính xác dữ liệu giám sát nhiệt độ về trung tâm giám sát hệ thống điện. Đồng thời, hiệu suất điện của hệ thống cũng phải phù hợp với hệ thống điện để tránh gây nhiễu cho hệ thống điện.

（2） Các biện pháp phòng ngừa khi đo nhiệt độ sợi quang phân tán trong đường ống

Lắp đặt cáp quang an toàn và ổn định
An toàn lắp đặt:
Khi lắp đặt cáp quang trên đường ống, cần chú ý vấn đề an toàn trong quá trình lắp đặt. Nếu lắp đặt cáp quang trên đường ống đang chạy, chẳng hạn như đường ống sưởi ấm hoặc đường ống dẫn dầu và khí đốt, cần thực hiện các biện pháp an toàn cần thiết để ngăn ngừa tai nạn như rò rỉ và cháy nổ. Nhân viên lắp đặt phải được đào tạo chuyên môn và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình vận hành khi lắp đặt.
Cài đặt ổn định:
Đảm bảo sự ổn định của việc lắp đặt cáp quang. Cho dù sử dụng cuộn dây, sắp xếp hai lớp, phương pháp nội bộ hoặc bên ngoài, Sợi quang phải được cố định chắc chắn trên đường ống. Trong quá trình vận hành đường ống, do các yếu tố như rung động, sự giãn nở nhiệt và co lại, sợi quang không thể lỏng lẻo hoặc dịch chuyển. Chẳng hạn, trên đường ống hơi nhiệt độ cao, biên độ giãn nở nhiệt và co lại của đường ống tương đối lớn, và việc cố định sợi quang sẽ có thể thích ứng với sự thay đổi này, nếu không nó sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo nhiệt độ.
Phạm vi giám sát nhiệt độ và độ chính xác
Phạm vi giám sát:
Chọn hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán phù hợp dựa trên phạm vi nhiệt độ vận hành của đường ống. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của các loại đường ống khác nhau rất khác nhau. Chẳng hạn, nhiệt độ của đường ống dẫn nhiệt có thể lên tới vài trăm độ, trong khi nhiệt độ của đường ống dẫn dầu tương đối thấp. Để đảm bảo hệ thống có thể đo chính xác sự thay đổi nhiệt độ của đường ống trong toàn bộ phạm vi nhiệt độ vận hành.
Yêu cầu về độ chính xác:
Xem xét các yêu cầu về độ chính xác để đo nhiệt độ. Đối với một số đường ống rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, chẳng hạn như đường ống hóa chất, yêu cầu độ chính xác đo cao. Khi lựa chọn hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán, nên tham khảo các chỉ số chính xác của hệ thống, chẳng hạn như độ phân giải nhiệt độ. Đồng thời, cần lưu ý rằng các yếu tố khác nhau trong môi trường vận hành thực tế có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo, chẳng hạn như lão hóa sợi, độ nhám bề mặt của đường ống, v.v. Cần thực hiện các biện pháp tương ứng để cải thiện độ chính xác của phép đo.
Vận hành và bảo trì lâu dài
Kế hoạch bảo trì:
Xây dựng kế hoạch vận hành và bảo trì dài hạn hệ thống đo nhiệt độ cáp quang phân tán trên đường ống. Kế hoạch bảo trì phải bao gồm việc kiểm tra thường xuyên việc lắp đặt cáp quang và trạng thái hoạt động của thiết bị phần cứng hệ thống. Chẳng hạn, kiểm tra cáp quang xem có bị hư hỏng mỗi tháng một lần và tiến hành kiểm tra toàn diện thiết bị phần cứng hệ thống mỗi quý một lần.
Phản hồi lỗi:
Thiết lập cơ chế phản hồi lỗi. Khi hệ thống gặp sự cố, nó sẽ có thể nhanh chóng xác định nguyên nhân lỗi và tiến hành sửa chữa. Chẳng hạn, nếu cáp quang bị đứt, cần xác định kịp thời vị trí hư hỏng và tiến hành sửa chữa. Đồng thời, cần xem xét làm thế nào để đảm bảo đường ống vận hành an toàn khi có sự cố, chẳng hạn như sử dụng hệ thống giám sát dự phòng hoặc tăng cường kiểm tra thủ công.

5、 Phân tích trường hợp đo nhiệt độ cáp quang phân tán

Cáp dài 4km cần theo dõi nhiệt độ. Do cáp dài, Các phương pháp giám sát nhiệt độ truyền thống khó đạt được sự giám sát chính xác và theo thời gian thực của toàn bộ tuyến cáp. Hơn nữa, trong quá trình vận hành cáp, nhiệt độ có thể tăng do các yếu tố như quá tải và thay đổi nhiệt độ môi trường, có thể ảnh hưởng đến hoạt động an toàn của cáp.
Ứng dụng hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán:
Trong dự án này, một hệ thống đo nhiệt độ sợi quang phân tán đã được áp dụng. Trước hết, cáp quang phù hợp đã được lựa chọn và bố trí một cách hợp lý. Hệ thống hoạt động dựa trên các nguyên lý cơ bản của phép đo nhiệt độ tán xạ Raman và phép đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR) định vị. Thông qua giám sát thời gian thực của hệ thống, thông tin nhiệt độ tại các vị trí khác nhau dọc theo cáp có thể được lấy. Trong hoạt động thực tế, hệ thống có thể phát hiện kịp thời sự bất thường về nhiệt độ trong cáp. Chẳng hạn, khi một phần của cáp tăng nhiệt độ do quá tải, hệ thống nhanh chóng đưa ra cảnh báo, cho phép công ty cấp điện có biện pháp kịp thời như điều chỉnh phụ tải, đảm bảo cáp vận hành an toàn và cung cấp dữ liệu tham khảo để xác định khả năng mang dòng của cáp.