一、概述

　　由礦用分布式光纖測溫裝置與計算機、顯示器及礦用感溫光纜配套使用。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1

　　● 工作原理
　　工作原理是依據(jù)后向拉曼（Raman）散射效應(yīng)。激光脈沖從光纖中的一端進入，在向前傳播中光纖分子相互作用，發(fā)生多種類型的散射。其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動產(chǎn)生一個比光源波長長的光，稱斯托克斯（Stokes）光，和一個比光源波長短的光，稱為反斯托克斯（Anti-Stokes）光。反斯托克斯光信號的強度對溫度影響比較敏感。從光波導內(nèi)任何一點的反斯托克斯光信號和斯托克斯光信號強度的比例中，可以得到該點的溫度信息。利用光時域反射（OTDR）原理即通過光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些熱點進行定位。利用以上技術(shù)原理即可實現(xiàn)對沿光纖溫度場的分布式測量。
　　● 主要技術(shù)指標
　　4.1 環(huán)境條件
　　裝置在下列環(huán)境條件下應(yīng)能正常工作：
　　a) 環(huán)境溫度：-20℃～+40℃
　　b) 平均相對濕度：≤96%RH（+25℃時）
　　c) 大氣壓力：80kPa～110kPa
　　d) 在有甲烷、煤塵爆炸性混合物的煤礦井下使用。
　　4.2 電源額定條件
　　4.3.1 額定電壓：AC127V，額定電流：395mA。電壓波動范圍：標稱值的80～110%。
　　4.3.2 源頻率：48～52Hz。
　　4.3.3 源電壓失真：總的諧波分量不大于10%。
　　4.3 基本性能
　　4.4.1 光功率輸出
　　輸出光波長1550nm，輸出光功率范圍-20～0dBm。
　　4.4.2 傳輸
　　4.4.2.1 傳輸方式：10M/100M以太網(wǎng)傳輸；
　　4.4.2.2 傳輸信號峰峰值電壓:1～10V。
　　4.4.2.3 傳輸信號電流小于5mA。
　　4.4.2.4 傳輸距離為1～10米。
　　4.4.3 裝置本安參數(shù)（網(wǎng)絡(luò)信號）：Uo：5VDC  Io：5mA   Co：1μF   Lo：1mH
　　4.4.4 裝置能夠測量環(huán)境溫度，通過顯示屏顯示儀器工作狀態(tài)、設(shè)備故障、傳感器故障、溫度報警。
　　4.4.5 裝置測量參數(shù)及允許的基本誤差應(yīng)符合表1：

　　● 應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、煤礦采空區(qū)自燃發(fā)火監(jiān)測

　　煤炭自燃是煤礦開采過程中的主要自然災(zāi)害，目前我國有60%的礦井在開采具有自燃傾向性的煤層。隨著近年來開采強度的增大，新技術(shù)的不斷發(fā)展，礦井的不斷延伸和深部開拓特別是遠距離煤層開采帶來的問題，以及通風系統(tǒng)的復雜化，使得煤礦自燃性有明顯增大的趨勢。分布式測溫裝置可對采空區(qū)內(nèi)部、回風巷的溫度進行實時在線監(jiān)測和定位。

　　2、皮帶機分布式火點預警

　　皮帶機長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)將會產(chǎn)生大量的熱量，在煤塵堆積的情況下極易產(chǎn)生火災(zāi)，引發(fā)一系列的安全事故。目前皮帶運輸機的巡視檢查主要采用人工巡檢及紅外測溫的方式進行溫度監(jiān)測，人工判斷各主動輪與從動輪的運行情況，巡視一次時間長，勞動強度大，效率低，而且很難發(fā)現(xiàn)皮帶運輸機的異常情況。本裝置采用光纖技術(shù)對皮帶機沿線溫度進行實時在線監(jiān)測，實時掌握皮帶的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)局部熱點極早預警，從而增加設(shè)備運行的安全性，實現(xiàn)皮帶機無人值守運行。

　　對皮帶機槽鋼、軸承、滾軸、機頭、機尾等關(guān)鍵位置的實時溫度監(jiān)測和定位，上位機軟件具有實時溫度曲線顯示、溫度歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。

　　3、高莊電纜接線裝置溫度在線監(jiān)測

　　裝置具有本質(zhì)安全，長期可靠，不受電磁干擾，測溫精度高，實時在線等優(yōu)點，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行設(shè)備的實時在線監(jiān)測，通過對設(shè)備實時數(shù)據(jù)的分析和預測，將故障、事故消除在萌芽狀態(tài)，真正地做到防患于未然。

　　裝置可實時在線溫度監(jiān)測，過程監(jiān)測，實現(xiàn)無人值守，節(jié)約維護成本，降低停電、火災(zāi)事故，減少經(jīng)濟損失。測量精度高，使用壽命長。

　　4、機電設(shè)備在線監(jiān)測

　　皮帶機、水泵、電機、通風機、提升機等機電設(shè)備是煤礦上非常重要的自動化設(shè)備，它們的運行狀況直接影響煤礦的安全及生產(chǎn)運營，主要依靠人工定時巡檢的方式進行檢測，耗時耗力且效率低，難以實現(xiàn)設(shè)備故障的早期預警和診斷。機電設(shè)備安全狀態(tài)監(jiān)測能夠?qū)C電設(shè)備的溫度進行實時在線監(jiān)測與分析，實時、客觀的反映機電設(shè)備的運行狀態(tài)，通過在線故障診斷趨勢分析，實現(xiàn)設(shè)備故障早期預警。