基于拉曼散射理论的分布式光纤测温系统

本文阐述了基于背向拉曼散射和OTDR技术的分布式光纤测温系统的基本原理、系统组成、温度解调方法和实验数据及其分析。分布式光纤测温系统主要由测温主机、感温光纤和温度解调软件组成。它具有成本低廉、灵敏度高、可靠性好、本质安全、连续分布式测量等特点,实验数据表明该系统测温精度高、定位准确。目前分布式光纤测温系统已经在各行业得到了非常广泛地应用。     

分布式光纤测温技术在索风营水电站的应用

介绍分布式光纤测温的基本原理．简述光纤测温新技术在索风营水电站碾压混凝土大坝温控监测中的应用，通过实际光纤的埋设、数据采集分析为碾压混凝土大坝温控服务，总结影响光纤测温精度的主要因素及施工中的注意事项。     

分布式光纤测温系统光纤衰减不一致的修正方法

阐述了由于Anti-Stokes拉曼散射光和Stokes拉曼散射光在光纤中衰减不一致引起分布式光纤测温系统测温误差的原理,提出了一种新的衰减不一致的修正方法.实验证明,此方法不需要进行任何衰减补偿,并适用于不同品牌、不同衰减的光纤.测温精度实验数据表明,应用此方法的测温系统精度高、定位准确.     

分布式光纤测温系统的研制

阐述了基于拉曼背向散射和光时域反射（OTDR）技术的分布式光纤测温系统的原理。系统由测温主机、测温光纤和温度解调软件组成,具有灵敏度高、可靠性好、可准确测出光纤沿线温度及信息量大的特点。试验数据表明,系统测温精度高、定位准确,在电力和其他行业得到一定应用,具有工程有效性。     

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统应用研究

传统的水库水温监测将大坝上游坝面混凝土内部的点式温度测值近似为库水温度,存在一定的误差,且测点数量有限。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度、低成本以及可实现空间上连续分布测量等优点。从光时域反射、拉曼散射及散射光解调原理等方面研究了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的测温原理,并将该系统应用于长江三峡水利枢纽坝前库水温度监测中,对分布式光纤的布置、安装及观测等展开了研究。库水温度监测成果显示,三峡水库坝前库水温度沿水深方向的分布没有明显的分层现象,库水温度随气温变化而变化,最高库水平均温度约27℃,发生在8月,最低库水平均温度约10℃,发生在2月。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统在三峡水利枢纽中的成功应用,表明该技术可以较好地应用于高坝大库的库水温度监测,具有一定的推广应用价值。     

分布式测温光纤在景洪水电站温控监测中的应用

在地处于亚热带气候的景洪水电站工程碾压混凝土内部埋设分布式测温光纤，同时埋设常规铜电阻温度计进行对比测试。试验成果表明景洪水电站工程选用的光纤光缆埋设完好率为100％，满足水电工程施工环境要求；光纤测温系统稳定性好，测温精度和分辨率满足工程要求。本工程关于光纤测温系统的选型、埋设观测方法、资料整理等试验研究成果为分布式光纤测温技术在水电工程的推广应用积累了经验。     

分布式光纤测温技术在乐昌峡拦河坝温控中的应用

分布式光纤监测系统实测大坝混凝土温度数据能够准确地反映浇筑面中混凝土的实际温度状态,数据具有较高的真实性,能正确地反映混凝土浇筑层面温度的变化规律。乐昌峡水利枢纽拦河坝工程使用的碾压混凝土分布式光纤传感监测技术,是对大坝温度监测传统仪器、理论和方法的变革和创新,不论是在施工期还是运行期都具有十分重要的意义。     

分布式测温光纤在光照大坝碾压混凝土中的应用探讨

光照大坝采用了分布式光纤测温系统,该测温系统能够准确反映施工期不同标号和形态混凝土的水化热温升情况,通过对其观测结果进行分析表明,该系统真实反映了光照大坝混凝土不同坝段、不同区域、不同施工条件下的温度分布情况.此外根据分布式光纤测温系统在光照大坝中的应用情况,还提出了光纤测温观测的控制要点及其解决方法.     

分布式光纤测温远程控制在溪洛渡大坝中的应用

当采用多台分布式光纤测温主机对混凝土坝多坝段进行实时在线温度监测时,若人工提取测温主机的监测数据,势必削弱分布式光纤测温主机在线测温和实时监测的优势。对多坝段、多台分布式光纤测温主机远程控制系统进行了研究,结合建设中的溪洛渡特高拱坝,采用VB开发平台上的Winsock和Timer控件,将3台测温主机与服务器连接起来构成小型局域网,初步实现了分布式光纤测温远程控制。工程实践表明,该系统可以满足在测温过程中数据的实时采集及监控,为混凝土坝温度的光纤实时在线监测提供了有利的技术保证。     

基于分布式光纤测温技术的堤坝渗漏监测

渠道堤坝普遍存在渗透变形及渗漏破坏等工程问题,传统大坝及岸堤安全监测技术测点分散、容易漏测。在介绍分布式光纤测温技术原理的基础上,通过室内试验和现场原型试验,开展了分布式光纤测温技术方法比选、测量精度和稳定性分析、渗漏监测及分析方法、常规监测技术对比分析、工程实践应用等研究,论证了分布式光纤测温技术应用于堤坝渗漏监测的可行性和适用性。布里渊测温系统受温度和应变影响,测值波噪明显,光纤埋设及保护要求较高,拉曼测温系统可测得绝对温度,其测温稳定性及精度均优于布里渊测温系统;加热法和梯度法监测渠道堤坝渗漏在技术上均可行;分布式光纤测温技术具有监测距离长、空间分辨率高、远程线性测量等特点,在渠道堤坝渗漏监测实践应用中具有显著的技术优势。     

分布式光纤测温系统在混凝土温度监测的应用

景洪电站大坝内铺设了接近6 km的分布式测温光纤,规模属国内之最。文章介绍了本工程不同混凝土层面测温光缆的铺设方式,并对如何控制光缆的拐弯半径、空间定位等埋设经验进行了总结。特别是在目前国内没有相应规范参考的前提下,首创地提出了对特殊结构形式测温光缆的温度率定和伸长率检验方法。对分布式光纤测温系统实测大坝混凝土温度的真实性、温度变化规律、不同层间温度分布及温度“峰值”等进行了分析和研究。实测成果表明分布式光纤测温系统能快捷、准确的监测大坝混凝土结构内部温度场的变化,为有效评价大坝安全和稳定提供可靠的科学依据。     

光纤测温在三峡左岸电站机组中的应用

分析了三峡左岸电站机组电阻温度探测器测温的优缺点,介绍了光纤测温的原理和特点。通过在机组汇流环安装光纤测温装置进行试验,对光纤测温的准确性、稳定性以及系统功能进行了分析。分析结果表明,光纤测温采集准确、稳定性好、满足三峡水电厂在线监测系统要求。通过试验发现了真机安装可能存在的问题,并提出了解决办法,得出了光纤测温满足三峡左岸电站机组测温要求,可以进行真机安装的结论。     

光纤测温技术在封闭式发电机定子的应用

发电机作为机械能向电能转化的关键设备,其健康状况影响着水电站的设备安全甚至电网的稳定运行,为了实时掌握发电机组的健康状况,必须对设备的运行状态进行全面监测。本文以株溪口水电站为例,在封闭式定子上增加一套温度动态监测系统,有效监测机组定子温度,及时预警异常温度状况,准确定位温度异常部位。既避免电站机组由于事故的扩大化造成的设备损坏,也避免由于机组长时间停机而造成的经济损失,为确保水电站的安全稳定运行及推进状态检修提供技术支撑。     

基于分布式光纤测温技术的管理信息系统在溪洛渡大坝温控中的应用

主要介绍基于分布式光纤测温技术的管理信息系统在溪洛渡大坝温控中的应用。其中,光纤测温数据的前处理工作包括光纤测温原始数据获取的方法和程序检验异常点进行预处理的方法;系统图表输出功能包括混凝土点温度曲线、垂直向和水平向线温度梯度曲线的生成和对整编数据的查询、修改、导入、导出以及生成相应报表等数据库操作。温控数据库管理信息系统的开发,能够对大坝施工期的温控数据进行集中的汇总和分析,更好地做好混凝土的温度控制,加强施工过程中的温控管理,以调整、改进温控措施,并有助于查找混凝土裂缝产生的原因,为运行期大坝的维护提供基础数据支持。     

分布式光纤测温系统在桐柏电厂的应用

主要介绍了桐柏抽水蓄能电厂500kV XLPE电缆分布式光纤温度传感器系统（以下简称DTS系统）的原理组成及应用情况，并提出改进的建议。     

光纤传感技术在发电机碳刷测温的现场应用

碳刷和集电环是发电机励磁系统的重要组成部分,其安全状态对机组的正常运行影响极大。由于碳刷温度能很好反应碳刷的运行状况,因此有必要对碳刷温度进行监测。文章采用布拉格光纤传感技术FBG(Fiber Bragg Grating),利用反射光波长与温度之间的线性关系实现对碳刷温度的实时监测。该技术成果应用于岩滩水电站发电机碳刷测温,测温误差少、故障率低,现场应用效果良好,适用于高电压强磁场环境,取得的实施经验可供借鉴。     

光纤测温在大型水轮发电机上的应用

随着水电机组单机容量越来越大,发电机的安全稳定运行显得越来越重要.探讨了如何检测发电机重要部位(汇流环管和线棒)的温度,分析总结了目前两种光纤测温形式的最新进展和测温特点.工程实践表明,点式光纤测温用于大型水轮发电机温度检测是可行的和有效的手段.     

分布式光纤测温系统在小湾拱坝温度监测中的运用

小湾水电工程拱坝内铺设了10 km的分布式测温光纤,为目前国内之最.本文总结了测温光纤在常态混凝土下施工埋设,特别是在当前国内没有相关技术规范的情况下,对测温光纤的率定和施工中存在的问题进行了总结.小湾大坝绘制出温度场分布图,为大坝温控工作提供了较为精准的数据依据,为今后测温光纤的推广和使用提供宝贵的经验.     

基于主动加热型分布式光纤测温技术的土体含水率监测试验研究

长距离堤防渠道工程运行期间易发生渗漏现象,如何实现快速、高效、大范围渗漏监测是保障堤渠工程运行安全的技术难点。基于土体热传导原理,提出了反映光缆温升值ΔT与加热时间t关系的温度临界特征值f。开展基于加热型分布式光纤技术监测不同含水率砂土与黏土的加热升温试验,研究了不同含水率工况下分布式传感光纤在砂土和黏土中温升值与加热时间的关系,同时利用非线性曲线拟合,计算了不同含水率工况下砂土和黏土对应的f值。结果表明,土体温升值和f值均随含水率增加而减小,且与含水率变化趋势的相关性较强,能够借助拟合f值监测并反演不同土质的含水率值,用以实现堤防渠道工程的渗漏险情预警。     

光纤测温系统在风力发电机组中的应用研究

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,在我国“十四五”规划中占据重要地位,但风力发电机组消防问题也日益突出。通过对风机火灾情况进行分析,对比目前风机内广泛采用的火灾监测方式阐述光纤测温系统的优势,对其在风机中的应用进行研究。