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光纤测温监控预警系统

分布式光纤

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皮带输送机是带式输送机的一种,特别是在栈桥上运行的皮带输送机由于煤尘产生量大,温度过高或者遭遇明火时会引起煤尘燃烧,给选煤厂生产带来威胁。但是在实践中由于在栈桥上的带式输送机运输距离长,对皮带运行温度监测难度较大。因此亟需一套监控预警系统,可以实现对皮带运行温度的高效、可靠预警监测,避免由于皮带输送机运输故障给选煤厂生产带来不利影响。

光纤测温系统可以实现大范围测温,具备传统温度传感器无法实现功能,同时具有抗干扰性强、耐高温、施工方便等优点。因此,可以将光纤测温预警系统应用于选煤厂皮带输送机上,实现皮带输送机实时、全分布测温,提升选煤厂运行安全保证能力。

实现光纤温度监测主要是利用光纤具备的温度特性,通过对监控现场光纤采集到的温度信息进行处理,并将处理得到的温度与实际设计报警温度比对,实现现场火警预报功能。

分布式光纤测温工作原理

光波在光纤中传播时,当光纤中某处温度发生变化,便会有背向散射光产生,通过测算背向散射光传输时间既可得到出现温度变化点的具体位置,从而实现对温度异常点的定位。根据测量的反射光信号原理差异,可以将光纤测温系统具体划分为瑞利散射系统(Rayleigh scattering system)、曼拉散射系统(Manla scattering system)以及布里渊散射系统(Brillouin scattering system)。当激光在光纤内部传播时,在光纤表面出出现上述三种不同的散射显现,其中瑞利散射对温度增加灵敏度差,曼拉散射、布里渊散射对温度增加均较为灵敏,因此可以采用曼拉散射、布里渊散射用以测量温度变化。由频谱分析原理可知,瑞利散射与布里渊散射间的频谱较为接近,采用滤波器有效区分两种散射较为困难,因此曼拉散射在光纤测温系统中应用最为广泛。

煤厂采用的光纤测温系统主要由探测光缆以及光纤主机构成。探测光缆主要用于对皮带输送机沿线温度进行测量;光纤主机用以对获取的光纤信号进行处理、发出报警信息并进行相关参数设定。光纤主机可以通过CAN、RS485/232 及以太网接口与监控中心火灾报警器连接,构建完整火灾预警、报警系统。

光纤测温监控预警系统

已经在该选煤厂带式输送机上平稳运行 13 个月,温度监测精度较高,充分体现了测温优越性,将事故发生隐患控制在萌芽状态,为选煤厂安全、平稳生产提供了切实保障,并提升了科学判断能力。通过在选煤厂带式输送机运输系统上布置测温监控预警系统,防止由于机械刮故障引起托辊、滚筒等停转并与胶带摩擦产生高温造成附近煤尘着火以及驱动电机故障造成附近可燃物着火等问题,有效避免了皮带输送机故障引起火灾或者人员因素造皮带输送机附近出现火灾问题。在该选煤厂仍预留有 2 个测温通道,可以供其他区域皮带输送机布置光纤测温监控系统使用,构建更为完善的安全保证能力。光纤测温监控预警系统在该选煤厂的成功应用为其他选煤厂监控带式输送机运行温度提供了一定的借鉴经验。同时测量胶带、驱动电机温度的光纤布置方式具有显著的实用、推广价值。

关键词:

光纤联系

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