光纖光柵感溫探測系統(tǒng)ppt課件

1、光纖光柵感溫探測系統(tǒng)資料北京蔚藍仕科技有限公司北京市 海淀區(qū)靜淑苑 清華科技園區(qū)/ 62703545網(wǎng)站：weilanshi ：基礎(chǔ)知識：基礎(chǔ)知識培訓(xùn)目錄 Content光纖傳感概述光纖傳感分類及應(yīng)用蔚藍仕技術(shù)類別光纖光柵技術(shù)及測溫原理：產(chǎn)品知識：產(chǎn)品知識光纖光柵測溫系統(tǒng)組成傳感器說明及規(guī)格站控層儀器說明及規(guī)格軟件系統(tǒng)成立日期：成立日期：2019年年8月月員工數(shù)目：員工數(shù)目：68人人人員構(gòu)成：技術(shù)人員占據(jù)人員構(gòu)成：技術(shù)人員占據(jù)40%，均畢業(yè)于，均畢業(yè)于“211工程高校，其中工程高校，其中50%具有碩士具有碩士學位學位 商標由來：商標由來：Raylens=Ray +

2、Lens，分別代表光線和透鏡，二者組合意味著光學，分別代表光線和透鏡，二者組合意味著光學學科學科 的開始，表明的開始，表明Raylens公司是一家致力于光學技術(shù)開發(fā)的公司公司是一家致力于光學技術(shù)開發(fā)的公司發(fā)展目標：光纖傳感的國際領(lǐng)先服務(wù)商發(fā)展目標：光纖傳感的國際領(lǐng)先服務(wù)商蔚藍仕簡介 About Raylens核心競爭力：核心競爭力： 新產(chǎn)品、客戶定制產(chǎn)品的快速開發(fā)能力新產(chǎn)品、客戶定制產(chǎn)品的快速開發(fā)能力技術(shù)及產(chǎn)品：技術(shù)及產(chǎn)品： 光纖光柵傳感系列光纖光柵傳感系列FBG） 、分布式溫度監(jiān)測系列、分布式溫度監(jiān)測系列DTS） 油井溫度壓力監(jiān)控系列油井溫度壓力監(jiān)控系列PT） 、在線式紅外測溫儀、在線式紅外

3、測溫儀IT） 培訓(xùn)目錄 Content光纖傳感概述 Overview of optical fiber sensing 是現(xiàn)代通信的產(chǎn)物，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展； 光在光纖傳輸過程中，外界溫度、壓力等影響，導(dǎo)致內(nèi)部傳輸光信號的強度中心波長、相位、頻率、偏振態(tài)等光波量的變化，通過不同的技術(shù)對強度、中心波長、相位、頻率、偏振態(tài)的檢測科形成多種光纖傳感技術(shù)。 1、光導(dǎo)纖維的簡稱2、光纖由纖芯、包層、外部涂覆層構(gòu)成3、光纖的工作波長：短波長0.85um 長波長1.31um和1.55um，其中1.55um 的損耗最小，是通信常用波段光纖光纖單模光纖單模光纖1、纖芯直徑8-12um2、包層外直徑

4、125um3、適宜大容量、長距離的 光纖傳感組網(wǎng)光纖傳感分類及應(yīng)用 Application of optical fiber sensing光纖光柵傳感技術(shù)光纖光柵傳感技術(shù)傳感技術(shù)傳感技術(shù)傳感原理傳感原理光纖光柵可測物理量可測物理量適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍溫度、應(yīng)變、壓力、位移、加速度等橋梁、隧道、油罐、電纜、大型結(jié)構(gòu)等分布式光纖測溫分布式光纖測溫拉曼散射溫度隧道、電纜、管道等分布式光纖測應(yīng)變布里淵散射應(yīng)變管道、油井等井下溫度壓力監(jiān)測井下溫度壓力監(jiān)測法布里珀羅干涉 溫度、壓力油井監(jiān)測、智能井光纖陀螺光纖水聽器光纖互感器光纖光柵技術(shù)及測溫原理 Principle of FBG sensinga.寬帶入射

5、光b.窄帶反射光c.透射光光纖光柵技術(shù)及測溫原理 Principle of FBG sensing光纖光柵（光纖光柵（ Fiber Bragg Grating ）全稱：光纖布拉格光柵全稱：光纖布拉格光柵縮寫：縮寫：FBG光纖種類：單模光纖光纖種類：單模光纖刻寫區(qū)域：光纖的纖芯刻寫區(qū)域：光纖的纖芯外觀表現(xiàn)：類似柵欄結(jié)構(gòu)外觀表現(xiàn)：類似柵欄結(jié)構(gòu)常用波段：常用波段：1550nm和和1330nm，其中，其中1330nm為實驗室波段，為實驗室波段， 1550nm為光纖光柵傳感常見波段，蔚藍仕科技的為光纖光柵傳感常見波段，蔚藍仕科技的 波段即為波段即為C波段波段1525nm-1565nm）國際研究起始于國際

6、研究起始于20世紀世紀70年代，國內(nèi)起始于年代，國內(nèi)起始于20世紀世紀80年代初年代初光纖光柵技術(shù)及測溫原理 Principle of FBG sensingFBG光譜圖光譜圖中心波長中心波長：以：以nm、pm為單位，為單位， 1nm=1000pm中心波長反射率FBG物理參數(shù)物理參數(shù)柵區(qū)長度：柵區(qū)長度：10-15mm有效折射率：有效折射率：n光柵周期：光柵周期： 布拉格定律：布拉格定律：布拉格定律表明：布拉格定律表明： n和和即可確定即可確定FBG初始中心波長初始中心波長n光纖光柵技術(shù)及測溫原理 Principle of FBG sensingFBG測溫原理測溫原理布拉格定律：布拉格定律：闡明

7、：闡明： n和和即可確定即可確定FBG初始中心波長初始中心波長溫度測量：熱光效應(yīng)導(dǎo)致溫度測量：熱光效應(yīng)導(dǎo)致n變化變化 熱脹冷縮導(dǎo)致熱脹冷縮導(dǎo)致變化變化在光譜圖中直接表現(xiàn)為中心波長的變化在光譜圖中直接表現(xiàn)為中心波長的變化（每1變化 10pm） 光纖光柵技術(shù)及測溫原理 Principle of FBG sensing波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)多個傳感器的組網(wǎng)實現(xiàn)多個傳感器的組網(wǎng) 感溫電纜感溫電纜內(nèi)部是兩根彈性鋼絲，每根鋼絲外面包有一層感溫且絕緣的材料，在正常監(jiān)視狀態(tài)下，兩根鋼絲處于絕緣狀態(tài)，當周邊環(huán)境溫度上升到預(yù)定動作溫度時，溫度敏感材料破裂，兩根鋼絲產(chǎn)生短路，輸入模塊檢查到短路信號后產(chǎn)生報警

8、感溫電纜與光纖光柵對比 全同光柵全同光柵武漢理工技術(shù)指一個傳感鏈上所有傳感器的中心波長一致，所有傳感器只顯示一個溫度數(shù)據(jù)，全同光柵采用1310nm波段，由于“全同波長光柵技術(shù)與“獨立波長光柵技術(shù)完全波分復(fù)用光纖光柵技術(shù)北京蔚藍仕科技有限公司技術(shù)存在巨大技術(shù)差異，目前國際上已極少使用“全同波長技術(shù)作為探測溫度的精確變化。 全同光柵與獨立波長光柵對比光纖光柵傳感適用范圍 Applications of FBG sensing光纖光柵測溫系統(tǒng)組成 光纖光柵測溫系統(tǒng)組成現(xiàn)場監(jiān)測層現(xiàn)場監(jiān)測層光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器傳感器特點：傳感器特點： 耐高頻、防靜電耐高頻、防靜電傳感器分類：傳感器分類： 1、單

9、端光纖光柵傳感器：單端尾、單端光纖光柵傳感器：單端尾 纖，適宜開關(guān)柜觸點溫度監(jiān)測纖，適宜開關(guān)柜觸點溫度監(jiān)測 2、雙端光纖光柵傳感器：雙端尾、雙端光纖光柵傳感器：雙端尾 纖，適宜電纜接頭溫度監(jiān)測纖，適宜電纜接頭溫度監(jiān)測信號傳輸層信號傳輸層多芯主干光纜多芯主干光纜光纜作用：光纜作用：1、在一芯中傳輸、在一芯中傳輸1-4面開關(guān)柜多個攜面開關(guān)柜多個攜 溫度數(shù)據(jù)的光信號；溫度數(shù)據(jù)的光信號；2、在多芯內(nèi)傳輸不同變電站的攜帶溫、在多芯內(nèi)傳輸不同變電站的攜帶溫 度數(shù)據(jù)的光信號度數(shù)據(jù)的光信號 站控層儀器站控層儀器信號解調(diào)儀信號解調(diào)儀站控層儀器作用：站控層儀器作用：1、包括三個、包括三個2U機箱，分別實現(xiàn)光通道擴

10、展、信號解調(diào)、報警輸出；機箱，分別實現(xiàn)光通道擴展、信號解調(diào)、報警輸出；2、為現(xiàn)場光纖光柵傳感器提供光源信號；、為現(xiàn)場光纖光柵傳感器提供光源信號；3、采集現(xiàn)場傳感器信號進行數(shù)據(jù)分析、存儲、顯示和傳輸；、采集現(xiàn)場傳感器信號進行數(shù)據(jù)分析、存儲、顯示和傳輸； 傳感器說明及規(guī)格 Specifications of FBG sensor稱號：單端光纖光柵溫度傳感器型號：BR-O-ELE-010A作用：安裝在開關(guān)柜內(nèi)部，實現(xiàn)觸溫度監(jiān)測FC/APC連接頭連接頭溫度傳感器溫度傳感器耐高溫光纜耐高溫光纜傳感器說明及規(guī)格 Specifications of FBG sensor參數(shù)單位數(shù)值測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)測溫精度0

11、.5測溫分辨率0.1測溫范圍-40 -+200機械參數(shù)機械參數(shù)傳感器尺寸mm5066傳感器重量g5傳感器體積cm31.8尾纖長度m4 / 7尾纖類型-單模單芯絕緣耐壓耐高溫光纜光信號傳輸接口-FC/APC封裝材料-絕緣耐壓和高導(dǎo)熱材料防護等級-IP65安裝方式-粘貼或捆綁環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)工作濕度范圍-0%99% RH存儲濕度范圍-0%99% RH滿足550kV及以下電壓等級變電站使用工頻耐壓試驗認證傳感器說明及規(guī)格 Specifications of FBG sensor稱號：雙端光纖光柵溫度傳感器型號：BR-O-ELE-020A作用：電纜接頭及本體溫度監(jiān)測溫度傳感器溫度傳感器光纜光纜傳感器說

12、明及規(guī)格 Specifications of FBG sensor 參數(shù)單位數(shù)值測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)測溫精度0.5測溫分辨率0.1測溫范圍-40 -+200機械參數(shù)機械參數(shù)傳感器尺寸mm895 尾纖長度m1.5 / 3 / 客戶定制 尾纖類型-單模單芯絕緣耐壓耐高溫光纜光信號傳輸接口-FC/APC封裝材料-絕緣介質(zhì) 防護等級-IP65安裝方式-線卡或綁扎 環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)工作濕度范圍-0%99% RH存儲濕度范圍-0%99% RH滿足550kV及以下電壓等級變電站使用工頻耐壓試驗認證 類 型：差定溫、可恢復(fù)式、溫度探測報警型 測溫范圍： -40150 精 度： 0.1系統(tǒng)響應(yīng)時間： 10s 傳輸距

13、離： 20km 防護等級： IP67 最小彎曲半徑： 300mm 外形尺寸：11.5mm 110mmBR-O-OIL-010A型溫度探測器型溫度探測器BR-O-OIL-020A型溫度探測器型溫度探測器 類 型：差定溫、可恢復(fù)式、溫度探測報警型 測溫范圍： -40150 精 度： 0.1系統(tǒng)響應(yīng)時間： 8ms 傳輸距離： 20km 防護等級： IP67 最小彎曲半徑： 300mm 外形尺寸：11.5mm 110mm柜內(nèi)耦合器模塊站控層儀器說明及規(guī)格 Specifications of Interrogator站控層包括3個2U機箱，分別實現(xiàn)信號解調(diào)、通道擴展和報警輸出，其中信號解調(diào)是核心設(shè)備，控

14、制通道擴展和報警輸出站控層儀器之信號解調(diào)儀 Interrogator稱號：光纖光柵信號解調(diào)儀型號：BR-H-SLM-010A內(nèi)部結(jié)構(gòu)：俗稱：下位機功能：1、為傳感器提供光源；2、采集傳感器光信號進行分析，輸出并顯示溫度信號3、系統(tǒng)內(nèi)通訊： 控制通道擴展模塊RS232） 控制報警輸出模塊RS485）4、系統(tǒng)外通訊：顯示器、PC機、DCS、ECS、SIS、MIS等終端控制系統(tǒng)光纖光柵信號解調(diào)儀前面板光纖光柵信號解調(diào)儀后面板站控層儀器之信號解調(diào)儀 Interrogator參數(shù)單位數(shù)值測量參數(shù)測量參數(shù)單通道測點數(shù)-16（并聯(lián)）輸出信號-實測溫度值、火災(zāi)報警、故障報警光學參數(shù)光學參數(shù)FBG波長范圍nm1

15、525 -1565（C-Band）端口種類-FC/APC波長精度pm30波長分辨率pm1光功率范圍dBm-60-20光功率分辨率nm0.25光源輸出功率dB1012光源輸出功率穩(wěn)定性dB長期：0.02短期：0.01機械參數(shù)機械參數(shù)外形尺寸mm48247389.2 (WDH)防護等級-IP65安裝方式-機柜式參數(shù)單位數(shù)值環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)工作濕度范圍RH0%75%存儲濕度范圍RH0%75%工作溫度范圍0 - +55存儲溫度范圍-5 - +55電學參數(shù)電學參數(shù)額定電壓-180264VAC額定電流A4功率W150-300（23平均功率）通訊接口-RS-232、PS/2、RJ45、USB 2.0、VGA

16、存儲特性-160G硬盤，512M內(nèi)存，主板頻率P4 1.4G電源溫度特性-寬溫性，-40+70光纖光柵信號解調(diào)儀規(guī)格站控層儀器之信號解調(diào)儀 Interrogator稱號：通道擴展模塊型號：BR-H-SWT-010A俗稱：光開關(guān)功能： 1、通道擴展：至多可擴展至32通道，傳感器串聯(lián)則可實現(xiàn)576只傳感器 的同時監(jiān)測，傳感器并聯(lián)可實現(xiàn)384只傳感器的監(jiān)測 2、通道切換：在不同監(jiān)測通道之間實現(xiàn)切換，切換速度為30ms通訊：與下位機通過RS232相連光信號接口：FC/APC優(yōu)勢：可以實現(xiàn)低成本的擴展優(yōu)勢：可以實現(xiàn)低成本的擴展站控層儀器之通道擴展 Switch通道擴展模塊前面板通道擴展模塊后面板站控層儀

17、器之通道擴展 Switch參數(shù)單位數(shù)值光學參數(shù)光學參數(shù)輸入端口種類-FC/APC輸出端口種類-FC/APC輸出端口數(shù)量個4 / 8 / 16 / 24 / 32插入損耗dB0.7切換速度ms109機械參數(shù)機械參數(shù)外形尺寸mm46043090 (WDH)安裝方式法蘭安裝機箱認證-通過3C認證參數(shù)單位數(shù)值環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)存儲濕度范圍RH5%85%工作溫度范圍-5 - 70存儲溫度范圍-40 - 85電學參數(shù)電學參數(shù)額定電壓V12額定電流mA4功率mW50（23平均功率）接口種類-RS-232、電源接口通道擴展模塊規(guī)格站控層儀器之通道擴展 Switch稱號：報警輸出模塊型號：BR-H-ALM-010

18、A俗稱：報警器功能： 1、光報警：紅燈顯示火警、綠燈顯示故障 2、聲報警：內(nèi)置2個90dB不同音效蜂鳴器，指示故障和火警 3、消防聯(lián)動：繼電器或者RS485通訊：與下位機通過RS485相連報警信號輸出：Relay、RS485優(yōu)勢：至多可實現(xiàn)優(yōu)勢：至多可實現(xiàn)64個報警器的串聯(lián)，支持不同參與者對報警信號的監(jiān)控個報警器的串聯(lián)，支持不同參與者對報警信號的監(jiān)控站控層儀器之報警輸出 Alarm報警輸出模塊前面板報警輸出模塊后面板站控層儀器之報警輸出 Alarm 參數(shù)單位數(shù)值機械參數(shù)機械參數(shù)外形尺寸mm46043090 (WDH)蜂鳴器個2，聲強：90dB環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)工作濕度RH0%75%存儲濕度RH0%75%工作溫度0 - +55存儲溫度-5 - +55電學參數(shù)電學參數(shù)額定電壓V+5V額定電流A1.2功率W6（23平均功率）10（最大功率）通訊接口-RS-485 、繼電器指示燈個共64個信號燈高溫報警燈 32個 紅色故障報警燈 32個 黃色報警輸出模塊規(guī)格站控層儀器之報警輸出 Alarm站控層儀器說明及規(guī)格 Specifications of Interrogator報告名稱：儀器電磁兼容檢驗報告系統(tǒng)輔材柜內(nèi)耦合器模塊柜內(nèi)耦合器模塊規(guī)格：規(guī)格：13、 16、 19、 112功能：將柜內(nèi)多個傳感器并聯(lián)功能：將柜內(nèi)多