[实用新型]分布式光纤测温装置

说明书

本实用新型公开了一种分布式光纤测温装置，包括光路部分和电路部分；光路部分包括脉冲激光器、波分复用器、探测光缆；电路部分包括雪崩二极管、高速采集卡；脉冲激光器的输出端与波分复用器相连接，波分复用器的输出端与探测光缆相连接；探测光缆与波分复用器输出端相接的一端为开始段，开始段的一段置于恒温槽内的定标区；雪崩二极管设置有两个，波分复用器的另一输出端分别与两个雪崩二极管相连接，雪崩二极管的输出端与高速采集卡相连接；探测光缆由光纤和包裹光纤的外部屏蔽层组成。本装置能够对电力系统进行现场实时的温度监控并进行预警，测量精度高，有利于提高工作人员对现场的维护以及把控。

技术领域

本实用新型涉及电力系统火灾预警技术领域，尤其涉及一种用于温度探测及温度告警的分布式光纤测温装置。

背景技术

智能电网属于电力系统，其中包括发电厂、高压电网、变电站、配电站等，具体的有发电机、变压器、电力电缆、开关等电力设备。这些设备通常在高电压、强电场、热负荷等环境下工作，且工作环境无人值守也无人为监控。电网作为工程基础设施系统，涉及千家万户的用电需求，电力设施设备的运行温度是保障电网安全运行的一个重要因素。无论是电力电缆、变压器还是其他电气设备，作为电力系统的重要环节都可能因为一些电路问题或者外界因素而导致局部过热或者产生电弧火花而导致火灾从而造成巨大的经济损失。因此为了避免这样的恶性事件，急需对电力设备进行全方位的温度监测。

目前传统的温度探测器均采用点探测工作方式，这样的工作方式不仅不适合强电磁的工作环境，并且对于长距离多点探测有着相当大的困难。针对传统探测方式的不足，近年来出现的分布式光纤测温方式结合后向拉曼散射效应和光时域分析(OTDR)技术利用传感光纤实现对温度场的一个分布式测量，与传统的温度测量方式相比，分布式光纤测温传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、长距离多点探测等优点，因此可以广泛地应用在电力系统，轨道交通、煤矿巷道以及大型建筑的温度监控和火灾报警当中。

然而，在现有的分布式光纤测温传感装置当中，存在着温度分辨率较低、定位不够准确等问题，无法真正地将火灾进行提前预警，并且许多装置体积较大，安装不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种分布式光纤测温装置，该装置能够及时有效地监测电力系统中的温度变化，及时发现电力系统中温度异常发生点并预警，确保电网设施以及电网工作人员的安全。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：分布式光纤测温装置，包括光路部分和电路部分；所述光路部分包括脉冲激光器、波分复用器、探测光缆；所述电路部分包括雪崩二极管、高速采集卡；所述脉冲激光器的输出端与所述波分复用器相连接，所述波分复用器的输出端与所述探测光缆相连接；所述探测光缆与所述波分复用器输出端相接的一端为开始段，所述开始段的一段置于恒温槽内的定标区；所述雪崩二极管设置有两个，所述波分复用器的另一输出端分别与两个所述雪崩二极管相连接，所述雪崩二极管的输出端与所述高速采集卡相连接；所述探测光缆由光纤和包裹光纤的外部屏蔽层组成；所述脉冲激光器产生的高功率短脉冲激光通过所述波分复用器后进入所述探测光缆内并在所述光纤中发生后向拉曼散射光，所述后向拉曼散射光原路返回所述波分复用器内并将所述后向拉曼散射光当中的斯托克斯光与反斯托克斯光提取出来，并将两种信号光分别通过两个所述雪崩二极管吸收转换为电信号并传输到所述高速采集卡；所述高速采集卡通过采集两种信号光数据并通过计算这两种信号光的光强度进而调出所述光纤中各个点的温度值。

所述高功率短脉冲激光的中心波长为1550nm；所述脉冲激光器内部内置有用于对所述脉冲激光器进行恒温控制的半导体制冷器。中心波长为1550nm的短脉冲激光在光纤中的损耗最小，因此能够在光纤中长距离传输，得以光纤测温的长度得到提升；半导体制冷器可以控制电流的流经方向并产生制冷或制热效果，将脉冲激光器控制在恒温范围内。