矿用光纤分布式测温系统
发表时间:2024年12月29日

矿用光纤分布式测温系统是一种专门设计用于矿山环境,实现温度实时监测与精准定位的高科技系统。以下是对该系统的详细介绍:
光纤分布式测温系统

一、系统组成

矿用光纤分布式测温系统主要由分布式光纤温度传感器、控制主机、信号处理单元、激光光源、光电探测器、波长检测器等部分构成。此外,系统还可能包括矿用隔爆兼本安型PLC控制箱、矿用隔爆型电磁阀/电动球阀、矿用本安型粉尘传感器、雾化喷淋头、矿用本安型压力传感器、矿用隔爆型兼本安型语言报警器和喷淋管路等辅助设备。

二、工作原理

矿用光纤分布式测温系统基于后向拉曼(Raman)散射原理和光时域反射(OTDR)定位原理研发而成。当光纤某处温度变化时,散射光会受到影响,通过高速信号采集与数据处理技术,系统能够准确地定位发生扰动的位置并给出实时的温度报警信息。简而言之,分布式光纤测温技术将整条传输光纤作为传感器,光纤(光缆)上的每一点都兼具“传”和“感”的功能。

三、技术参数

矿用光纤分布式测温系统的技术参数通常包括:

  • 测量距离:单通道测量距离可达数公里,甚至更长,具体取决于光纤的型号和系统的配置。

  • 空间分辨率:能够精确到米级甚至更小的范围,实现高精度的温度定位。

  • 温度分辨率:通常可达到0.1℃甚至更高,确保温度测量的准确性。

  • 温度测量范围:覆盖从低温到高温的广泛范围,以适应矿山环境的不同温度需求。

  • 定位精度:能够精确到米级甚至更小的范围,确保温度异常点的准确位置。

四、系统优势

  1. 实时监测与精准定位

    • 系统能够实时监测井下温度的变化,及时发现温度异常点。

    • 通过高精度的定位技术,能够准确确定温度异常点的位置,为快速响应和处理提供有力支持。

  2. 长距离传输与多点测量

    • 光纤具有低损耗、长距离传输的特性,适用于矿山的广泛区域监测。

    • 系统能够同时测量多个位置的温度,实现多点温度监测,提高监测效率和准确性。

  3. 高安全性与本质安全

    • 光纤传感器无需电源供应,不会产生火花等危险,特别适用于易燃易爆的矿山环境。

    • 系统具有抗电磁干扰的能力,能够在高电磁干扰的环境下稳定工作。

  4. 耐腐蚀、耐高温

    • 传感光缆具备耐高温、高压和(钻井液)腐蚀性等特点,适用于各种恶劣的矿山环境。

  5. 智能化调控与自动化控制

    • 系统能够与矿井的通风、排水等系统联动,实现智能化调控。

    • 根据监测参数自动控制洒水阀或干粉阀等设备,实现自动灭火和降温。

五、应用场景

矿用光纤分布式测温系统广泛应用于矿山的多个关键场景,包括:

  • 综采工作面:实时监测工作面的温度变化,预防设备故障或火灾风险。

  • 掘进工作面:实时监测掘进过程中的温度变化,预防火灾事故的发生。

  • 顺槽和运输大巷:监测这些区域的温度变化,及时发现火灾隐患。

  • 带式输送机:实时监测输送机的温度变化,预防设备故障或火灾。

  • 变电所:实时监测变电所内的温度变化,确保电力系统的安全稳定运行。