瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统

为了提高基于单模光纤的分布式光纤拉曼测温系统的传感性能,基于后向瑞利散射信号与反斯托克斯信号强度比值的双路解调方案,设计了一种瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统,并在累加平均去噪算法的基础上,采用小波阈值降噪算法,有效提高了系统性能。实验结果表明,在10.5 km的单模光纤上,系统的测温精度可达±1.0℃,并实现了多点升温实验,能够满足实际工程应用的需求。

分布式光纤测温系统在液化天然气储罐珍珠岩沉降监控中的应用

在液化天然气(LNG)接收站运营中,LNG储存在低温全包容混凝土储罐内,在储罐的内罐与外罐之间填充珍珠岩粉,从而达到保冷效果。但是在接收站长时间运行时,由于重力原因,珍珠岩粉的高度会下沉,如果下沉高度过多,珍珠岩粉的高度低于保冷设计高度时,外部热量过多地进入储罐,会产生大量的蒸发天然气(BOG)。BOG的实际产生率将高于设计产生率,将增加储罐压力,以及储罐的操作风险和运营成本。因此,安装一套分布式光纤测温系统(DTS)用于监控珍珠岩沉降,实时检测珍珠岩的高度,当珍珠岩的高度低于设计高度时,监控系统会报警,提醒操作人员填充珍珠岩。本文对DTS在LNG储罐珍珠岩沉降监控的应用进行了详细的阐述。

基于VMD-SVD的拉曼分布式光纤测温系统降噪方法

针对分布式光纤测温系统,其产生的包含温度信息的后向拉曼散射信号极其微弱,因此极易被白噪声掩盖的问题。本文设计了一种基于VMD-SVD联合降噪算法,并提出通过对构造的仿真信号做降噪对比实验,以更优的降噪性能指标选取该算法的重要参数。实验表明,将该联合算法及EMD、VMD、EMD-SVD算法分别用于多组测试信号降噪时,VMD-SVD降噪算法相较于EMD算法有均有15 dB以上提升,相较于VMD算法有均有9 dB以上的提升,最后相较于EMD-SVD算法也均有1 dB以上提升,最后将上述算法应用于分布式光纤测温系统测量的多组后向拉曼散射信号降噪时,VMD-SVD降噪算法也能最有效的消除该信号的白噪声,为后续高质量测温奠定基础。

基于分布式光纤测温技术的管廊管道泄漏检测设计

针对管廊管道泄漏检测不及时、效率低等问题,提出了3种基于分布式光纤测温(distributed temperature sensing,DTS)技术的管道泄漏检测方案,并应用模型试验对3种检测系统检测漏点的温度特征进行研究。结果表明:光纤沿管道以螺旋式缠绕布设,光纤布设量较少,可较为精确地对检测范围内的多漏点进行捕捉和定位,并可通过调整光纤缠绕螺距(y)和光纤倾斜角度(θ)提高精度;光纤沿管壁平行三线式与八线式布设检测效果稳定,八线式光纤布设对漏点定位精度较高,但光纤布设量大。综合光纤贴壁式与螺旋式布设检测结果,提出了针对管廊管道泄漏检测系统的优化方案。研究成果可为给排水管道泄漏中分布式检测提出新方案。

分布式光纤测温在海底管道泄漏监测中的应用

海底管道泄漏成为近几年常常发生的热点现象,严重影响了海域的生态环境和人民的切身利益,做好海底管道泄漏监测是确保海底管道安全运行的关键。近年来研究出的新技术——分布式光纤测温系统,具有抗电磁干扰、检测距离长、电绝缘、耐腐蚀、使用成本低、操作简单等优点。通过详细阐述分布式光纤测温系统监测管道泄漏的使用原理,并将其应用到具体的案例中,以此来提高应用的实际性,增强分布式光纤测温系统在海底管道泄漏监测中的应用推广。

一起基于BMS分布式光纤测温系统的封闭母线超温报警故障分析

BMS分布式光纤测温系统在北京奔驰生产车间成功应用,并在封闭母线温度测量方面发挥了重要的作用。文章基于一起超温报警故障进行分析,并进行三个季度的连续追踪,发现母线温度与环境温度紧密相关,并呈现一定的规律性。最终,拟定下一步研究方向,利用母线温度、环境温度、母线电流等大数据信息,基于人工智能算法,建立母线温度预测模型,以指导实际运营。

电缆分布式光纤测温系统测量结果符合性的比对试验

为验证应用在电缆线路上的分布式光纤测温系统(DTS)对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性,实时测量了不同的敷设环境下电缆在施加相应的负荷电流时的导体温度,以此验证了DTS的导体温度和动态载流量计算符合性,并完成了隧道、直埋等典型敷设环境条件下的周期负荷、随机负荷电流等条件下验证试验研究。结果表明,比对试验方法可有效判断应用在电缆线路上的DTS的性能;有效验证DTS对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性;提高DTS计算的精确性;提高DTS在电缆线路安全运行中应用的作用。

分布式光纤测温技术在线监测电缆温度

为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度在线监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特点。将分布式光纤测温仪器装在220kV高压电缆上进行的2个月现场试验中,考察了仪器的测温精度、定位精度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术温度误差小、定位精度高、响应时间短、运行可靠且能实现长距离大范围测温,可有效应用于电缆的温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考数据,并可有效避免电缆火灾事故。最后在10kV的电缆的工频逐级击穿试验中探讨用该技术于在线监测电缆绝缘的可能性,试验结果说明该技术为电缆绝缘在线检测提供了一种新的思路和手段。

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。

分布式光纤测温技术在电缆温度监测中的应用

分布式光纤测温系统在电力行业电缆温度监测中发挥着重要的作用。本文介绍了光纤拉曼散射测温基本原理和基于光时域反射(OTDR)定位原理。以青岛供电公司二回三相4 km长电缆温度监测工程为例,介绍了光缆的选择、系统功能和监测情况。经综合分析,系统温度精度为±1℃,距离定位精度±2 m,为电缆温度实时监测和输电安全提供了科学依据。

基于分布式光纤测温的特高拱坝温控预报研究

针对溪洛渡水电站特高拱坝混凝土通仓浇筑时温度控制特点,建立了一套温度控制预警系统,其功能包括分布式光纤测温和温度控制预报。在该拱坝典型坝段埋设了光纤对混凝土温度实时在线监测,并首次在现场安置监测房,实现近距离永久观测。基于光纤测温成果,采用遗传算法反演混凝土热学特性参数,结论认为:反演获得的热学参数能够更真实地反映大坝混凝土的热学特性,可用于混凝土施工温控预报;在此基础上建立的温度控制预警系统达到了超前温度预报的目的,可将最高温度控制在允许范围内,同时为后期开裂风险预报奠定了基础。

分布式光纤测温系统及其测温精度分析

介绍了基于后向喇曼散射的分布式光纤测温系统 ,对系统的测温精度进行了分析 ,针对影响测温精度的主要因素提出了相应的处理方法 ,实验证明所得出的结论是正确的 ,方法是可行有效的。

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。

基于拉曼散射分布式光纤测温系统的理论分析

对分布式光纤测温系统涉及的光时域散射技术与自发拉曼散射进行理论分析,给出拉曼散射的定量描述,论述了斯托克斯拉曼散射光与温度的关系,纠正了斯托克斯光与温度无关的错误认识,统一了理论与实际应用中关于斯托克斯光与温度关系的认识,最后确定了利用反斯托克斯拉曼散射光功率曲线解调瑞利散射光功率曲线的表达式,为分布式光纤测温系统进行温度解调提供参考.

油井分布式光纤测温及高温标定实验

在稠油热采中，分布式光纤测温技术与其他传统测温方式相比具有无可比拟的优势。该技术利用光纤拉曼散射原理和光时域反射（OTDR）定位原理为基础。为提高高温环境下的测量精度，在室内模拟井下温度环境进行温度标定实验，采用二次拟合的方法取得了较好的效果。系统温度范围：0-350℃，测温光纤长：0～1900m，测量温度精度：±2℃，距离定位精度：±2m，为油井井下温度测量提供了科学依据。

分布式光纤测温技术在隧道火灾和渗漏探测中的应用

隧道火灾和渗漏一直是隧道安全和健康的重要问题。基于分布式光纤测温系统(DTS)具有能实现在线实时监测且实测温度随光纤沿程分布这一技术特点和优势,将单根分布式光纤应用于隧道火灾的预警预报、火灾定位、隧道渗漏定位,属国内首创。本文介绍了DTS测温原理和实测成果。实测情况表明,DTS系统测温精确,抗干扰性强,特别适合隧道火灾预警预报和渗漏探测,具有良好的应用前景。

分布式光纤测温技术在油田开发中的发展潜力

分布式光纤测温技术(DTS)是一种实时连续较为准确测量温度剖面的新兴技术。从分布式光纤测温的基本原理和光纤安装方式、类型出发,介绍了分布式光纤测温技术在油田开发中的应用并说明了实施分布式光纤温度测试的选井标准,阐述了分布式光纤测温技术在监测油井动态生产信息方面与其它常规监测技术的优势并对其进行了经济评价。研究分析表明分布式光纤测温技术在油气井生产动态监测与优化和复杂油气藏的高效开发中具有巨大的潜力。

分布式光纤测温系统在LNG储罐泄漏和冷却温度监测中的应用

以国内首次应用项目为案例,介绍分布式光纤测温系统在LNG储罐泄漏和冷却温度监测应用中的总体设计方案,关键技术指标设计要求,安装布设最佳方案和出厂前的调试方案。同时分析了内部系统参数对测温主机准确度的影响和光缆敷设的关键注意事项。

分布式光纤测温系统在电力系统中的应用

高温和火灾是电力系统中常见的事故,缺乏有效的温度在线监测是关键。传统的测温装置无法满足对温度的远距离、多点、实时的温度在线测量。而分布式光纤测温系统的研制有效地解决了这些问题,其对温度分辨率高,定位准确,响应时间短,可明显地降低事故发生率。主要介绍了基于喇曼散射的分布式光纤测温系统的基本原理、传感过程及其如何应用在电力系统的各个环节,真正实现了电力系统温度监测与报警自动化,为整个电力系统的安全运行提供保障。

分布式光纤测温系统的自校准与空间特性研究

因温度监测不力而发生的火灾不仅带来经济损失,同时也威胁着人们的生命安全,需要采用有效的温度监测技术对空间场的温度进行长距离、精确、稳定的监测。文中设计了一种带自校准结构的分布式光纤测温系统(DTS),提出了一种双数字温度传感器取平均值的方法来确定系统的参考温度,并对系统的空间分布特性进行了研究与分析,通过拟合得到的温度补偿函数对系统进行了衰减补偿。结果表明,双数字温度传感器取平均值后的最大误差为0.11℃,系统解调精度达1℃,进行温度补偿后的系统解调精度基本保持在1℃以内,实现了分布式光纤测温系统长距离测温应用。