分布式光纤光栅测温技术在线监测电缆温度

简要介绍了分布式光纤光栅测温技术的基本原理和特点,探讨该技术在电缆温度在线监测中的应用前景。对光纤光栅温度传感器的封装进行了优化设计,并将其安装在220 kV高压电缆上进行为期一年的现场试验,考察了系统的测温精度、响应时间及运行可靠性等指标,试验结果表明该技术测温误差小、响应时间短、运行可靠且能实现长距离测量,可有效应用于电缆温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考依据,避免电缆火灾事故。最后在工频击穿试验中验证了该技术为电缆绝缘在线监测提供了一种新的思路和方法,值得推广。     

基于FBG传感技术的管道曲率监测试验研究

在地下盐穴储气库的建设过程中,建腔管柱容易 因为恶劣的工作环境而弯折。利用若 干特定排布在管道外壁上的光纤布喇格光栅(FBG)可以测量管道的弯曲形状,但管道直径会 影响弯曲重建的精度。为了找到重建精度与管道直径的关系,本文利用粘贴在管壁的同一素 线上的FBG对管道弯曲重建进行了有限元模拟和检测试验,将有限元结果和试验结果进行了 对比,并进行了误差分析。试验结果表明,FBG可以实现对弯曲管道的形状重建,在同样壁 厚的管道中,随着管道直径的增加,管道挠度的相对误差随着直径的增大由负向正增大。直 径为32 mm的管道在弯曲时的挠度相对误差靠近0点,在测试的4种不 同直径的管道中,弯曲重建效果最好。     

利用光纤拉曼散射温度传感系统的电力电缆温度在线监测

电力电缆线路运行温度在线检测技术是目前及时发现电力电缆线路局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态和计算导体载流量的首选技术措施。分布式光纤拉曼测温技术是利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术,可以对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。介绍了光纤拉曼传感技术的测温原理,以及基于此技术的电力电缆温度在线监测系统在实际中的应用,获得了一些仿真结果,并同传统的测温技术进行了详细的比较,说明分布式光纤拉曼测温系统应用于电力电缆在线监测的优势,适合于推广使用。     

光纤传感技术在电力电缆监测的应用原理及方案研究

当前,电力电缆逐渐成为高压输电网络中的主要组成部分。电力输电网络的实时温度参数测量已经成为测温领域的重要课题。本文重点分析了分布式光纤温度传感技术的发展和电力电缆监测中光纤传感技术的应用。通过原理阐述,分析了电力电缆温升现状,并针对性提出了三种主要应用解决方案。     

FBG传感网络在结构健康监测领域的应用

简述了光纤布拉格光栅及其传感原理,着重介绍了FBG传感网络及其在结构健康监测领域的研究情况与应用进展,最后指出了光纤光栅传感网络在应用中应该考虑和解决的一些问题。     

FBG传感技术在边坡稳定性监测中的应用

基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器技术,针对边 坡开挖过程滑坡监测问题,通过在边坡布 设的多个传感器组成的监测系统,测得实验过程中传感器表面应变的变化规律,实现 对滑坡体内部 位移的监测;运用K值标准差准则,将边坡失稳滑动规律定量化。实验结 果表明,钢筋应变传感器测量 的滑坡体内部位移变化与理论分析一致,表明钢筋传感器可实现对滑坡的准确监测;通过内 部位移的微小变化的监测,可实现对边坡失稳进行预警。     

分布式FBG的粮仓温度监测系统实验研究

提出了一种新型的粮仓温度监测系统,即利用分布式光纤布喇格光栅传感系统从整体上实现对温度的实时监测.在实验基础上,利用origin软件作出了温度与中心波长的关系图,同时与作为标准的K型热电偶测量数据进行对比,偏差曲线显示光纤布喇格光栅测得温度与标准温度接近,偏差在±0.45℃的范围内,表明本监测系统的测量准确度较高,可以满足粮仓温度监测的要求.     

基于DSP光纤光栅温度在线监测系统设计

介绍了一种基于DSP光纤光栅的温度在线监测系统,在分析光纤光栅温度传感原理的基础上,论述了提高该系统波长测量精度的技术要点,并给出了系统硬件和软件的设计方法。该系统解决了光纤光栅波长解调的关键技术问题,实现了对电力设备各方位温度变化的实时在线监测。系统监测范围广、精度高、运行稳定可靠,可实现远程集中的自动化管理,通过实际运行结果,证明该系统具有良好的应用前景。     

FBG传感网络技术研究

系统分析和总结了现有 FBG传感技术的复用结构和系统性能 ,并依据复用方式的频域、时域和空间特性 ,从网络拓扑结构的角度 ,提出把 FBG传感网络划分为波分复用网络、时分复用网络、空分复用网络、频分复用网络和混合复用网络 ,在此基础上比较了各种复用方式的优缺点 ,并针对网络实用化开发提出了自己的观点 ,从而为 FBO传感网络拓扑结构及性能的研究提供了参考。     

采用光纤技术的分布式电缆温度监测系统

高压电缆敷设后工作时产生的温度是否正常,是关系到电力系统安全的重要问题。本文对采用光纤技术的电缆测温原理和技术进行探讨,分析比较了几种常见的测温方式,认为采用基于光时域反射(OTDR)技术和拉曼效应的分布式光纤温度传感系统具有较大的应用前景。     

分布式光纤测温系统在电缆温度监测中应用

针对目前电力电缆安全中突出的火灾探测问题,提出了一种分布式光纤测温系统,该系统采用光时域反射技术和拉曼散射测温技术,由测温主机、测温光缆及CSM主机构成,具有极高的灵敏度和定位精度。通过光缆获得电缆表面的温度,传递到测温主机中进行数据分析,并在CSM主机上显示电缆温度状态与报警。为了证实分布式光纤测温系统的有效性,在国内某隧道对该系统进行了温度测量试验,试验结果证明,系统能准确地反应现场运行电力电缆的实际运行情况,及时发现和定位温度异常点,当电缆表面温度超过系统设置的预报警温度值时,系统会立刻输出报警信号,为电缆故障提供温度预警功能,避免电力事故发生。     

基于Zigbee的电缆头温度监测系统

针对电力系统开关柜内电缆头容易发热产生故障的问题,提出了一套以红外测温技术和Zigbee无线通信技术为基础的温度检测系统,实现了对高压电缆的非接触性测温和远距离的数据传输。采用专用的红外测温探头对电缆接头进行检测,利用Zigbee无线传输网络收集各处的温度值,传输至专用的监控后台。整个系统由红外测温探头、通信控制模块、通信中继器和远程监控系统四个部分组成。系统在电缆接头的温度异常时可提前预警,防止事故的扩大,并可定位故障点,节约检修时间,提高电力系统的安全可靠性。     

Multi-parameter real-time monitoring scheme for power transmission lines based on FBG sensors

A multi-parameter real-time monitoring scheme for power transmission line is proposed and experimentally demonstrated. The Fiber Bragg Grating （FBG） sensors are used to sensing the information of temperature and strain in the power transmission lines system, and a monitoring center based on client-server model is established to process and display the sensing information. Several FBG-based power transmission line temperature sensors interrogated based on the developed multi-parameter real-time monitoring scheme is experimentally investigated. The result shows that the system is very useful.     

基于靶式和悬臂梁的FBG流量/温度同时测量研究

提出一种基于靶式结构和悬臂梁结合的新型流量/温度同时测量的光纤Bragg光栅(FBG)传感器。当流体流过传感器,流速的变化引起圆形靶产生应变,应变传递到等强度悬臂梁1上,进而引起粘贴其上的FBG1波长发生改变,而粘贴在悬臂梁2上的FBG2波长不发生改变;流体温度发生变化会引起FBG1、FBG2波长同时发生改变,且波长改变相同;通过测量两光栅的波长,得到流体的流量和温度。在水和蓖麻油实验得到:传感器的流量测量范围分别是400～2200cm3/s和700～1800cm3/s,温度测量范围是0～100℃。     

光纤光栅温度传感器稳定影响因素研究

提出一种可用于航天系统温度监测的光纤布拉格 光栅(FBG)温度传感器及其封装方式。通过对FBG温度传感器结构进行力学仿真,分析了FB G的预拉伸幅度、低熔点玻璃厚度对传 感器稳定性的影响;提出了优化传感器封装性能的方法,并通过实验进行了验证;对封装的 FBG传感器进 行四次稳定性实验,每次实验相隔二十天。实验结果表明:FBG传感器在各个温度点(－70℃,……, 30℃)波长的标准差小于0.57pm;FBG传感 器温度灵敏度为8.4pm/℃,温度测量标准差小于0.067℃; 在液氮环境中,FBG传感器波长的标准差为0.43pm,具有良好的低温 稳定性。     

FBG传感技术在工程结构监测中的应用研究

简要介绍了FBG传感器的工作原理,对FBG传感器在桥梁、铁路及隧道等工程结构监测中的应用做了重点阐述,同时对FBG传感器的应用前景及限制其应用的主要障碍进行了分析,并针对应用中存在的问题提出了新的具体研究方向。     

基于ArcSDE的海缆温度监测系统的设计与实现

采用SQL Server 2005配合ArcSDE作为后台数据库来管理地理信息数据和海缆的各种属性信息;系统选用Visual C#平台以及ArcGIS Engine组件作为前台开发工具开发海缆监测系统。通过对ArcSDE空间数据引擎存储模式的理解与运用,系统实现了海缆温度数据导入,加载显示以及温度数据的入库等功能。按照ArcSDE中空间数据和属性数据的管理规则设计数据库,利用了组件开发技术,进行了桌面平台系统的总体设计与实现。     

FBG弯曲传感在滑坡预警监测中的应用研究

针对传统滑坡预警监测技术中存在的自动化程度 较低、测量精度不高,不易对边坡实现大面积和长 期可靠在线监测等不足,研究了采用光纤光栅(FBG)弯曲传感技术用于边坡表面形变及深 部位移测量的 结构原理及具体应用方式。在分析采用简支梁和悬臂梁两种结构实现FBG弯曲调谐原理 的基础上,选择具有不同中心波长的FBG进行串接后,粘贴于弹性杆件PVC管上,实验验 证了利用简支梁和悬臂 梁两种FBG弯曲调谐结构实现边坡表面形变及深部位移进行原理性测量的可行性。实验结果 表明,粘贴在 PVC管上不同位置的FBG的波长变化量与该位置的形变量有着明显的线性对应关系;两种结构 最大形变位 置的FBG测量灵敏度分别为0.245 nm/mm和0.166nm/mm;采用在PVC管两侧对称180°的位置粘贴 FBG的方法,可在提高FBG检测灵敏度的同时,解决FBG温度及应变的交叉敏感问题,消除环 境温度变化对FBG弯曲传感测量结果的 影响。     

光纤光栅在液氮温区温度传感性能的研究

文章从光纤光栅的温度传感模型出发,理论分析了光纤光栅的温度传感特性,完成了在液氮温区(-196 ℃)的温度测量.将理论与实验结果进行对比分析后得知,在液氮温区或者大范围测温中,反射波长相对漂移量ΔλB/λB与温度改变量ΔT的关系是非线性的,呈二次关系式.