分布式光纤测温系统的研究及其在港口变电站的应用

发布时间：2017-10-11 18:07

  本文关键词：分布式光纤测温系统的研究及其在港口变电站的应用

  更多相关文章： 分布式光纤测温 电缆热故障 拉曼散射 在线监测

【摘要】：工业电缆是重要的电力传输设备,现代工业生产与它息息相关。然而,电力系统的事故很多,但绝大多数体现形式为温度的升高。电缆温度不断升高,形成过热,导致大面积电缆烧损,造成被迫停机,并且在短时间内将无法恢复正常生产和生活,造成重大经济损失和社会影响。港务局经营的项目主要是港口货物的输送、仓储等,针对港口煤炭、货物皮带输送存在的温度监测存在的一些问题,比如说港口变电站电缆运行环境比较恶劣,电缆桥架积粉逐渐增长,电缆散热困难,电缆出现老化等等,若一旦发生严重热故障,无法在第一时间采取有效措施,则对煤炭运输、运输货物等造成很大影响。针对以上问题,本文提出了分布式光纤测温系统在港口变电站中的实现。分布式光纤测温系统是一种实时、在线、多点温度的测量系统。该系统以光时域反射原理和光纤后向拉曼散射温敏效应为理论基础进行了深入研究。1、详细分析了分布式光纤测温系统的拉曼散射传感原理。2、通过理论分析,对该系统做出了设计方案,测温系统由传感光纤或光缆、测温仪主机、工业控制计算机、系统软件及其他附属设备构成,其中,在预警或是报警时起到关键作用的核心部件是测温仪主机和软件系统。3、在系统开发过程中,本文懫用模块化的设计思想,保证软件的可维护性,对系统用户管理、历史数据查询、信号报警等模块进行了流程说明。4、本系统为实时在线监测系统,不仅实时监测,而且需要长期在线运行,文章给出了硬件安装设计以及安装过程注意事项,保证系统安全可靠的实行。5、面对产生的光噪声,阐述了系统中存在的随机噪声可以通过累加平均算法得到极大程度的抑制,并且提出了一种新的去噪算法来消除瑞利光噪声的影响。本系统经过港口变电站的实际应用,本系统确实达到了在线监测的目的,验证了系统的稳定性和可靠性的实用价值。
【关键词】：分布式光纤测温 电缆热故障 拉曼散射 在线监测
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U653.95;TM63;TH811
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 分布式光纤测温系统研究背景10-11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.4 选题意义及研究内容13-14
• 第2章 港口变电站分布式光纤测温系统的原理14-21
• 2.1 拉曼分布式光纤传感器的工作原理14-18
• 2.1.1 OTDR定位技术15-16
• 2.1.2 光纤的后向自发拉曼散射温度效应16-18
• 2.2 光纤传输原理分析18-19
• 2.3 分布式光纤测温的优点19-20
• 2.3.1 传统点式测温和分布式测温比较19-20
• 2.3.2 传统测温和分布式测温比较20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 港口变电站分布式光纤测温系统的设计与分析21-30
• 3.1 引言21-22
• 3.2 系统原理22
• 3.3 系统构成22-24
• 3.4 分布式光纤测温系统的设备及其性能参数24-26
• 3.4.1 测温仪主机24-25
• 3.4.2 测温光缆及性能参数25-26
• 3.5 系统的主要技术指标26-29
• 3.6 本章小结29-30
• 第4章 分布式光纤测温系统的功能实现30-41
• 4.1 实时监测策略30
• 4.2 系统具体功能模块及实现30-34
• 4.2.1 软件结构30-31
• 4.2.2 模块流程图31-34
• 4.3 系统硬件安装实地设计34-38
• 4.3.1 感温光纤的敷设34-35
• 4.3.2 感温光纤敷设路径设计35-36
• 4.3.3 系统安装后达到的效果36-38
• 4.4 系统安装过程中的注意事项38-40
• 4.4.1 测温光缆接头制作38
• 4.4.2 测温光缆终端制作38-39
• 4.4.3 测温主机安装与调试39
• 4.4.4 系统调试39
• 4.4.5 注意事项39-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 分布式光纤测温系统的优化与应用41-51
• 5.1 引言41
• 5.2 噪声干扰分析41-42
• 5.3 系统优化42-47
• 5.3.1 累加平均算法42
• 5.3.2 算法原理42-44
• 5.3.3 去除瑞利光噪声的算法44-47
• 5.3.4 实验结果47
• 5.4 系统比较47-48
• 5.4.1 整体系统比较47-48
• 5.4.2 系统特性比较48
• 5.5 系统应用48-49
• 5.6 本章小结49-51
• 结论51-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果57-58
• 致谢58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于海鹰;李琪;索琳;袁晓宁;魏谦;;分布式光纤测温技术性能分析[J];山东建筑大学学报;2013年02期

2 赵慧玲;李卉;赵佳;;分布式光纤在发电厂内的应用[J];内蒙古科技与经济;2014年03期

3 常胜,李伟良;分布式光纤温度传感检测技术及其应用[J];广东电力;2002年04期

4 严晓龙;赵庆平;;浅谈分布式光纤火灾报警系统及其应用[J];消防科学与技术;2006年06期

5 王少力;朱萍玉;陆洁;张子才;;基于分布式光纤传感的形变探测管试验研究[J];光纤与电缆及其应用技术;2010年01期

6 乔波;杨其华;王强;;改进型分布式光纤水下输气管道泄漏检测仿真分析[J];中国计量学院学报;2011年02期

7 周琦;乐坚浩;刘佳诞;;分布式光纤测温技术的发展现状及其在电力领域中的应用[J];科协论坛(下半月);2012年11期

8 石艺尉，王耀才，，蒋洪涛;分布式光纤传感在井下瓦斯检测中的应用[J];仪器仪表学报;1995年04期

9 韩浩江;;分布式光纤温度故障预警监测系统原理及应用[J];上海电力;2007年05期

10 黄耀英;周宜红;江凯;王利杰;周建兵;李金河;;基于分布式光纤监测3m厚混凝土浇筑仓垂直向温度分布可行性探讨[J];大坝与安全;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张在宣;王剑锋;郭宁;余向东;吴孝彪;冯海琪;InsooS.KIM;Yohee KIM;;分布式光纤拉曼温度传感器与光纤拉曼放大器[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

2 魏德荣;赵花城;秦一涛;张弘;;分布式光纤监测技术在我国的发展[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年

3 张在宣;;分布式光纤传感网络技术的进展——新的检测方法与技术[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

4 杭利军;何存富;吴斌;;新型分布式光纤声学传感技术研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

5 魏德荣;赵花城;秦一涛;张弘;;分布式光纤监测技术在中国的发展[A];纪念贵州省水力发电工程学会成立20周年论文选集[C];2005年

6 瞿荣辉;叶青;甘久林;郝蕴祺;潘政清;蔡海文;;应用于物联网的分布式光纤布里渊传感系统[A];全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集[C];2011年

7 肖衡林;蔡德所;;基于温度测量的分布式光纤渗漏监测技术机理探讨[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

8 吴飞;蔡璐璐;李志全;;分布式光纤应变传感器的研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

9 刘媛;孙志慧;王昌;刘统玉;;基于拉曼散射的分布式光纤传感系统研究及应用[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

10 蔡顺德;蔡德所;何薪基;张存吉;丁涛;;分布式光纤监测三峡工程大块体混凝土水化热过程分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 魏奕雄;与光电共舞[N];乐山日报;2006年

2 本报记者 曹石岩;北洋集团：战略转型 创新发展[N];威海日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王宗良;分布式光纤拉曼温度传感系统信号处理及性能提升[D];山东大学;2015年

2 陈沁楠;双马赫—曾德型分布式光纤振动传感若干关键技术研究[D];天津大学;2015年

3 许海燕;分布式光纤振动传感器及其定位技术研究[D];复旦大学;2011年

4 孙琪真;分布式光纤传感与信息处理技术的研究及应用[D];华中科技大学;2008年

5 史彦新;分布式光纤应变监测系统研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

6 周琰;分布式光纤管道安全检测技术研究[D];天津大学;2006年

7 曲志刚;分布式光纤油气长输管道泄漏检测及预警技术研究[D];天津大学;2007年

8 何俊;分布式光纤传感系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 侯培国;分布式光纤温度传感系统的理论与实验研究[D];燕山大学;2003年

10 张悦;基于拉曼散射的分布式光纤火灾预警方法、技术研究及实现[D];中北大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王宽;宏弯损耗的分布式光纤监测系统与边坡应用研究[D];昆明理工大学;2015年

2 杨振;分布式光纤安防检测系统的信号识别方法研究[D];大连海事大学;2015年

3 陈栋;分布式光纤传感网络的定位算法与系统设计[D];大连海事大学;2015年

4 韩双连;基于分布式光纤传感的炉底在线温度监测系统软件设计[D];山东大学;2015年

5 罗沙;分布式光纤拉曼测温系统解调方法及可靠性研究[D];山东大学;2015年

6 张宝祥;多种受力状态下结构分布式光纤传感应变传递及裂纹监测[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 闫晓东;基于分布式光纤传感器的远程实时监测系统的研究[D];电子科技大学;2014年

8 崔安彬;长距离分布式光纤传感系统的嵌入式平台设计[D];电子科技大学;2014年

9 张逍;管道在位状态分布式光纤监测方法研究[D];大连理工大学;2015年

10 黎进;基于新型放大/接收技术的长距离分布式光纤传感[D];电子科技大学;2015年

本文编号：1013974