为什么需要监测煤场
随着电力工业迅速发展,火电厂单机容量向高参数、大机组方向发展,为确保机组燃煤需求,火电厂燃煤贮存规模也逐步向大容量发展。为改变传统露天条形煤场要相应增大场地面积来提高贮煤量、减少对周边空气水源污染等问题,封闭式圆形煤场以其能提高场地利用率,增加贮煤容量,缩小占地面积,环保性能突出,以及其配套设备技术先进、程控水平高等特点而被广泛运用。封闭式圆形煤场优点很多,但缺点也同样突出:封闭式圆形煤场里煤堆易发生自燃;自燃明火及烟气对煤场安全生产有严重威胁。故而需要针对温度、明火和气体进行安全监测。
封闭式煤场自燃原因分析
大火力发电厂需要大量储煤，目前大量储煤方式不外乎有露天围场和室内的圆顶仓、筒仓等方式，但是由于受到自然条件的限制，有时也采用室内储煤的方式，无论那种方式，防止火灾发生，保证储煤安全是非常重要的。
分布式光纤测温系统的技术优势
随着光纤传感技术的发展，相对于传统的测温方式，光纤测温已经体现出越来越多的优势：
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比较内容 |
感温光缆 |
感温电缆 |
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温度测量 |
可以测量并显示沿线温度分布，测量精度可达到1℃ |
不能测量温度值 |
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报警方式 |
多级温度报警、温升速率报警 |
固定温度点报警 |
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安全性可靠性 |
不受电磁干扰，不带电，本身无安全隐患 |
绝缘皮老化和电磁干扰等因素，易产生误报。带电工作，存在新的安全隐患 |
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报警设定 |
可设定多级报警和温升速率报警 |
报警值出厂已设定，不能更改 |
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事故判断 |
及时判断显示温度变化的情况，准确定位事故点 |
只能判断火警区域、无法反映温度情况无自诊断能力 |
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故障诊断 |
可以准确判定故障位置 |
监测长度有限，多路布线分区，故障率高，难维护 |
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使用维护 |
长距离监测用一根光缆即可完成，利用软件分区，系统可靠，易维护 |
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使用寿命 |
报警后，光缆可重复利用，寿命长 |
报警后电缆损伤，不能重复利用，寿命较短 |
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数据存储 |
可以存储历史数据 |
不能存储历史数据 |
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安装 |
系统集成性高，组网方便，扩充性好 |
集成和组网相对复杂，扩充困难 |
煤场温度监控关键技术分析
连续分布式测量
分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以连续的得到沿着探测光缆几十公里的测量信息，误报和漏报率大大降低。同时实现实时监测。
抗电磁干扰，在高电磁环境中可以正常的工作。
光纤本身是由石英材料组成的，完全的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光纤为载体的，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。
本征防雷。
雷电经常破坏大量的电测传感器。光纤传感器由于完全的电绝缘，可以抵抗高电压和高电流的冲击。
优越性能
感温光缆采用阻燃材料，防火，光纤可在水中工作不受潮等具有防水功能，石英光纤为主的材料除，决定了其可在重化工、腐蚀性大等地方工作，通过外部铠装护套保护使其可在恶劣的环境中工作，耐磨抗冲击力强。
测量距离远，适于远程监控。
光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小，在无需中继的情况下，可以实现几十公里的远程监测。
灵敏度高，测量精度高。
理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度都优于一般的传感器，实际已成熟的产品也证明了这一点。
寿命长，成本低，系统简单。
光缆寿命长，可达25年
分布式光纤测温系统实施方案要求
根据被监控煤场U型周长布置长度及分布，确定通道数和单通道测量长度，选定监控主机的型号；
选定探测光缆并对光缆特性进行标定；
沿被测电缆铺设探测光缆，使光缆尽量贴近被测物体；
调试设备，根据客户要求设定预警、报警温度，以及循环测量时间。
系统的分析主机自带后台服务系统，采集光缆所到之处的温度信息，自动完成数据采集及数据存储，用户只需在客户端PC通过网络，远程控制操作系统，监控站内完全可以无人值守；系统具有短信发送功能，在监测到线路异常时，系统自动会将异常点的具体位置和温度情况通过短信通知管理员，以便及时处理，减少损失。
上海铂珏传感科技有限公司研制的分布式光纤DTS测温系统即是利用光在光纤中传输时产生的自发喇曼（Raman）散射信号和光时域反射（OTDR）原理来获取空间温度分布信息，专用于电力电缆分布式在线温度监测。由BJA01-04D02光纤传感分析仪、BJ-DF01感温光缆和终端计算机信息管理系统组成。
BJA01-04D02光纤传感分析仪技术指标：
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项 目 |
单 位 |
参 数 值 |
备 注 |
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测温距离 |
km |
2 |
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测温范围 |
℃ |
-50～350 |
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温度分辨率 |
℃ |
0.1 |
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测温精度 |
℃ |
±1 |
可根据距离取精确值 |
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测温响应时间 |
s |
8 |
单通道/km/10000次 |
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空间分辨率 |
m |
≤1 |
空间分辨率设定值与测温精度对应关系如下： 分辨率1米：测温精度±1.5℃ 分辨率2米：测温精度±1℃ 分辨率2.5米：测温精度±0.5℃ |
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定位精度 |
m |
±1 |
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通道数 |
- |
4 |
最多可扩展为16通道 |
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系统软件 |
- |
WINDOWS XP |
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外部接口 |
- |
以太网（支持TCP/IP） RS485，RS232接口 |
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报警分区数 |
180 |
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系统工作温度 |
℃ |
-20 ～ +45 |
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电源输入 |
AC |
180～220V/50±5 Hz |
BJ-DF01感温光缆技术指标：
BJ-DF01不锈钢无缝管型双芯传感光缆是把传感光纤放在一根不锈钢无缝管内，管内填充油膏，这样使光缆有很好的防水、防震性能；光缆外层采用LSZH护套防护。传感光纤为满足国际标准的50/125/250微米纤芯，有很好的拉曼散射特性。
产品特点
◇ 光缆防水、防震
◇ 外径小，结构简单，热渗透快，测温响应快。
◇ 采用不锈钢无缝管保护，很好的机械性能。
◇ 低烟无卤阻燃外护套，良好的电气绝缘性能。
用途
◇ 高速公司隧道、电缆沟槽、电缆表面、电力机房等光纤分布式测温
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项目 |
说明 |
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尺寸外观 |
光缆外径 |
4.0mm+0.1mm/-0.1mm |
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不锈钢管直径 |
1.8mm |
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光缆颜色 |
蓝色 |
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材料 |
阻水材料 |
填充油膏 |
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光纤松套管 |
不锈钢无缝管 |
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外护套 |
LSZH低烟无卤，阻燃型热塑材料 |
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光纤 |
光纤类型 |
62.5/125 |
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光纤芯数 |
2 |
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光纤颜色 |
蓝、橙 |
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光学特性 |
衰减 |
≤3.0 dB/km(850nm) |
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≤1.0 dB/km(1300nm) |
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有效群折射率 |
1.496(850nm) |
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1.491(1300nm) |
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机械特性 |
允许拉伸力 |
长期600N |
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短期1000N |
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允许压扁力 |
长期300N/10cm |
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短期1000N/10cm |
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弯曲半径 |
静态40mm |
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动态80mm |
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电气特性 |
外护套绝缘 |
5000 VeffDC |
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环境特性 |
适用温度 |
长期：-40℃～+90℃ 短时：-40℃～+150℃下可生存3小时 |
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使用年限 |
- |
30年 |
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印字 |
内容 |
带长度计米标志 |
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包装 |
包装材料 |
木轴 |
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标准 |
GB/T 12357-1990 |