系統(tǒng)組成

• 熒光光纖傳感器：傳感器基于稀土熒光材料的特性，當(dāng)受到特定波長光的激勵后會產(chǎn)生熒光。熒光的衰減時間常數(shù)與溫度呈單值函數(shù)關(guān)系，通過測量該時間常數(shù)即可確定溫度。
• 溫度解調(diào)儀：用于為熒光光纖傳感器提供光源，并將傳感器返回的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進而傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)。
• 溫度控制器：具備顯示、報警、風(fēng)機控制等功能，可實時監(jiān)測繞組和鐵芯的溫度，并根據(jù)設(shè)定值進行報警或控制風(fēng)機啟停。
• 安裝組件：包括保護箱、轉(zhuǎn)接光纖、貫通法蘭盤等，用于將傳感器固定在變壓器繞組或鐵芯上。

系統(tǒng)優(yōu)勢

• 高精度與穩(wěn)定性：測溫精度可達±1℃，分辨率0.1℃，且不受光源強度、傳輸損耗等因素影響。
• 抗電磁干擾：光纖傳感器和傳輸信號均為非金屬，不受電磁場干擾，適用于強電磁環(huán)境。
• 電氣絕緣性能好：傳感器和光纖不導(dǎo)電，不會對變壓器的電場和磁場產(chǎn)生影響。
• 長期穩(wěn)定性：傳感器安裝完成后無需二次標(biāo)定，使用壽命長，可達30年。
• 實時監(jiān)測與預(yù)警：可實時監(jiān)測繞組和鐵芯的熱點溫度，及時發(fā)現(xiàn)過熱隱患，避免事故發(fā)生。

應(yīng)用場景

• 干式變壓器：通過將測溫光纖固定在繞組線圈及鐵芯澆注預(yù)留孔內(nèi)，實時監(jiān)控其真實溫度，減小間接測溫誤差。
• 油浸式變壓器：內(nèi)置式測溫單元可實現(xiàn)對繞組和鐵芯的溫度監(jiān)測，外置式測溫單元可用于監(jiān)測變壓器油表面溫度。
• 其他電力設(shè)備：如開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜電纜接頭等，也可采用熒光光纖溫控系統(tǒng)進行溫度監(jiān)測。

技術(shù)參數(shù)（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)收集 不代表本公司具體產(chǎn)品，資料聯(lián)系我們索取）

功能特點

• 實時顯示繞組和鐵芯溫度。
• 超溫報警、超高溫跳閘功能。
• 風(fēng)機自動啟停控制。
• 數(shù)據(jù)存儲與遠程監(jiān)控功能。
• 支持多種通信協(xié)議，如Modbus。

1.?抗電磁干擾能力強

2.?電絕緣性好

3.?高精度與高穩(wěn)定性

4. 多點測量能力

5.?長壽命與低維護成本

6.?適應(yīng)惡劣環(huán)境

7.?智能預(yù)警與實時監(jiān)控

8.?安裝與使用靈活

顯示功能：可同時顯示變壓器繞組溫度、油溫以及各種運行狀態(tài)信息，部分產(chǎn)品還具備背光功能，方便在光線較暗的環(huán)境下查看。
測量精度：測量精度較高，如采用高精度的溫度傳感器和先進的信號處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變壓器溫度的精確測量，測量精度可達到±1℃。
控制功能：具有智能的溫度控制功能，能夠根據(jù)變壓器的溫度變化自動控制冷卻設(shè)備的啟停，還可設(shè)置多級溫度控制，實現(xiàn)精細化的溫度控制。
報警功能：具備完善的溫度報警功能，當(dāng)變壓器溫度超過預(yù)設(shè)的報警值時，會發(fā)出聲光報警信號，報警信號還可以通過繼電器輸出，方便與其他設(shè)備進行聯(lián)動控制。同時，還可記錄報警歷史信息，方便用戶查詢和分析。
其他功能：一些溫控顯示儀還具備“黑匣子”功能，可查看停電前瞬間各相繞組的溫度值；具備冷卻風(fēng)機激勵功能，可設(shè)定風(fēng)機定時啟停的時間間隔；還可進行測量值數(shù)字補償設(shè)定，對測量值進行校正。

變壓器光纖溫度控制器

工作原理：主要由光纖傳感器和測量儀表組成，光纖傳感器利用光纖技術(shù)作為溫度傳感器，當(dāng)變壓器內(nèi)部或表面的溫度達到預(yù)定值時，傳感器通過光纖將信號傳輸?shù)綔y量儀表中，測量儀表進一步處理并將結(jié)果反饋給運行控制系統(tǒng)。
優(yōu)勢：相比傳統(tǒng)溫度控制方法，具有快速響應(yīng)的溫度測量方式，可避免傳統(tǒng)溫度測量設(shè)備的局限性；能實現(xiàn)遠距離的信號傳輸和測量，在遙遠的地理位置、極端環(huán)境或連續(xù)測量時提供可靠的性能；光纖傳感器使用壽命長、易于安裝和維護。
應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的變壓器、導(dǎo)電電纜、電源電纜等設(shè)備的溫度監(jiān)測，如在電網(wǎng)工程中實現(xiàn)了變壓器溫度監(jiān)測，某公司的大型變壓器出現(xiàn)溫度升高狀況時，使用該控制器進行了快速響應(yīng)和精準(zhǔn)測量。
功能特點：干式變壓器光纖溫控系統(tǒng)具有多路測溫顯示功能，采用AC220V交流供電，提供RS485通信接口，4-20mA模擬量輸出，繼電器輸出，可超溫報警、控制風(fēng)機啟停，設(shè)備最大可采集多路光纖解調(diào)通道。
產(chǎn)品種類：根據(jù)變壓器類型不同，有適用于干式變壓器的光纖溫控器，如華光天銳干式變壓器光纖溫控系統(tǒng)；也有適用于油浸式變壓器的光纖溫控器，如英諾科技油浸式變壓器油面/繞組光纖溫控器。

以上信息為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 不代表本公司任何產(chǎn)品。

工作原理

• 熒光光纖測溫原理 ：熒光光纖溫度傳感器是以稀土發(fā)光離子摻雜的熒光晶體或有機熒光染料作為感溫介質(zhì)，利用其熒光強度比、熒光壽命或熒光波長隨溫度的變化來測量溫度。通常，熒光材料吸收光后發(fā)出的熒光強度、波長及衰減時間等特性會隨溫度改變，通過檢測這些變化并與預(yù)先校準(zhǔn)的溫度關(guān)系曲線對比，就能精準(zhǔn)測得溫度。
• 智能操控原理 ：智能操控部分以微處理器為核心，通過采集熒光光纖傳感器傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)，運用預(yù)設(shè)的控制算法和邏輯進行數(shù)據(jù)處理與分析，實現(xiàn)對被測對象的實時溫度監(jiān)測、故障預(yù)警、狀態(tài)顯示以及遠程通信等功能。

系統(tǒng)組成

• 熒光光纖溫度傳感器 ：作為測溫系統(tǒng)的核心部件，其直接接觸被測物體并感知溫度變化。根據(jù)應(yīng)用場景不同，有多種封裝形式，如適用于高壓電氣設(shè)備觸頭溫度測量的傳感器可埋入設(shè)備觸頭中或安裝在附近，耐高溫、耐腐蝕且絕緣性能好。
• 測溫主機 ：主要負責(zé)接收來自傳感器的信號，對信號進行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，再經(jīng)計算得出實際溫度值。測溫主機通常具備多通道輸入，可同時連接多個傳感器，實現(xiàn)對多個測溫點的實時監(jiān)測，并能將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過通信接口上傳至上位機或其他監(jiān)控系統(tǒng)。
• 智能控制單元 ：接收測溫主機傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)，進行分析、判斷和處理。具備故障診斷功能，能根據(jù)溫度變化趨勢和預(yù)設(shè)閾值，及時判斷設(shè)備是否存在過熱故障及故障的嚴(yán)重程度；可實現(xiàn)自動報警，當(dāng)溫度超過設(shè)定的報警值時，立即通過聲光報警、短信報警等方式提醒工作人員；還能進行遠程通信與監(jiān)控，支持多種通信協(xié)議，如 RS485、以太網(wǎng)、Wi-Fi 等，方便用戶在遠方通過手機 APP、網(wǎng)頁等方式實時查看設(shè)備溫度狀態(tài)和接收報警信息。
• 電源模塊 ：為整個裝置提供穩(wěn)定的電源支持，一般采用寬電壓輸入設(shè)計，能適應(yīng)不同的供電環(huán)境，部分裝置還具備電源冗余功能，確保在供電異常時系統(tǒng)仍能正常工作。

優(yōu)勢特點

• 電氣絕緣性能好 ：熒光光纖傳感器本身不導(dǎo)電，且具有良好的絕緣性，可有效避免電磁干擾和電擊穿等問題，在高壓電氣設(shè)備測溫應(yīng)用中，能保證測量精度的同時，確保設(shè)備和人員的安全。
• 耐高溫高壓 ：能夠在惡劣的高溫高壓環(huán)境下穩(wěn)定工作，不受環(huán)境溫度和壓力變化的影響，適用于各種復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場和特殊設(shè)備的溫度監(jiān)測。
• 抗電磁干擾能力強 ：熒光光纖傳感器基于光信號傳輸，不受電磁場的干擾，信號傳輸穩(wěn)定可靠，測量精度高，在強電磁干擾的環(huán)境中仍能準(zhǔn)確測量溫度，確保測溫數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。
• 高精度與高分辨率 ：可實現(xiàn)高精度的溫度測量，通常精度可達 ±0.5℃甚至更高，分辨率可達到 0.1℃，能夠精確反映被測物體的溫度變化。
• 實時監(jiān)測與快速響應(yīng) ：能夠?qū)崟r采集溫度數(shù)據(jù)，并快速做出響應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的溫度異常變化，為設(shè)備的安全運行提供有力保障。
• 遠程監(jiān)控與智能管理 ：通過遠程通信功能，用戶可隨時隨地對設(shè)備進行遠程監(jiān)控和管理，實現(xiàn)智能化的設(shè)備運維，提高工作效率，降低人工成本。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 電力系統(tǒng) ：用于電力變壓器繞組溫度監(jiān)控，可實時測量變壓器繞組的熱點溫度，防止繞組因過熱而損壞，延長變壓器的使用壽命；監(jiān)測高壓開關(guān)柜中梅花觸頭和靜觸頭咬合處的溫度，確保開關(guān)柜的安全運行；還可對高壓斷路器滅弧室、大電機定子、軸瓦、端部匯流環(huán)等高壓電氣設(shè)備的溫度進行在線監(jiān)測，提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
• 工業(yè)領(lǐng)域 ：在鋼鐵冶金行業(yè)中，可用于監(jiān)測煉鋼爐、軋鋼機等設(shè)備的關(guān)鍵部位溫度，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；在煤炭開采領(lǐng)域，可對煤礦井下的機電設(shè)備、巷道等進行溫度監(jiān)測，預(yù)防火災(zāi)和瓦斯爆炸等事故；在石油化工行業(yè)，可用于監(jiān)測反應(yīng)釜、儲罐、管道等設(shè)備的溫度，確保生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定。
• 其他領(lǐng)域 ：在軌道交通中，可監(jiān)測列車牽引電機、制動系統(tǒng)等部件的溫度，保障列車的運行安全；在生物醫(yī)療領(lǐng)域，可用于醫(yī)療設(shè)備的溫度監(jiān)測和控制，如磁共振成像設(shè)備（MRI）的超導(dǎo)磁體溫度監(jiān)測等；在食品安全領(lǐng)域，可對食品加工、儲存過程中的溫度進行實時監(jiān)測，確保食品的質(zhì)量和安全。

國內(nèi)廠家

• 福州英諾電子科技有限公司 ：2011 年成立，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體，主要產(chǎn)品包括熒光式光纖測溫系統(tǒng)、油浸式變壓器光纖溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)等。與福州大學(xué)等高校合作研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熒光式光纖溫度傳感器，技術(shù)性能達國內(nèi)先進水平。其熒光光纖測溫系統(tǒng)在高電壓、強電磁干擾等特殊環(huán)境下表現(xiàn)出色，能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地進行溫度監(jiān)測，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，質(zhì)量管控嚴(yán)格，售后服務(wù)便捷。
• 福州華光天銳光電科技有限公司 ：在光纖傳感技術(shù)方面技術(shù)積累深厚，與福州大學(xué)建立產(chǎn)學(xué)研深度合作。其熒光光纖測溫裝置具有耐高溫、抗腐蝕、絕緣性能良好等特點，測量精度高，在復(fù)雜電磁環(huán)境中能穩(wěn)定工作，產(chǎn)品可應(yīng)用于油浸式變壓器、干式變壓器、電力開關(guān)柜等的溫度在線監(jiān)測，在行業(yè)內(nèi)建立了良好的品牌知名度和口碑，定制化服務(wù)能力較強。

國外廠家

• 施耐德電氣 ：作為全球知名的電氣企業(yè)，在開關(guān)柜等電氣設(shè)備制造領(lǐng)域占據(jù)重要地位。其越來越多地將無線溫度監(jiān)測等狀態(tài)感知技術(shù)集成到開關(guān)柜中，光纖測溫技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛，能夠為用戶提供更加智能化的開關(guān)柜溫度監(jiān)測解決方案。
• ABB ：在電氣領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)底蘊和豐富的行業(yè)經(jīng)驗，其變壓器溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)采用先進的傳感器技術(shù)和智能算法，能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測變壓器的溫度變化，提供高精度的溫度測量數(shù)據(jù)，并具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。在開關(guān)柜光纖測溫方面也有相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用，可根據(jù)用戶需求進行定制化設(shè)計，適用于各種規(guī)模和類型的開關(guān)柜溫度監(jiān)測。
• 西門子 ：在變壓器溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)等方面技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，系統(tǒng)能夠精確監(jiān)測溫度，并實現(xiàn)自動化控制，具備先進的故障診斷和報警功能。在光纖測溫技術(shù)應(yīng)用于開關(guān)柜領(lǐng)域也有一定的實踐和經(jīng)驗，為用戶提供一個安全、高效的溫度監(jiān)測方案。
• 雷泰 ：隸屬于美國丹納赫公司，其紅外測溫儀以高精度、高可靠性著稱，產(chǎn)品種類豐富，測量溫度范圍寬泛，能滿足從零下幾十度到數(shù)千攝氏度的不同測量需求，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、科研等多個領(lǐng)域。在開關(guān)柜光纖測溫方面，利用其在溫度測量領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，能夠提供高精度的溫度監(jiān)測產(chǎn)品和解決方案。
• 美國 MOI 微米光學(xué)公司 ：是可調(diào)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，致力于提供高精度、高分辨率的可調(diào)光技術(shù)及產(chǎn)品。其光纖測溫產(chǎn)品基于先進的可調(diào)光專利技術(shù)，具有出色的性能，廣泛應(yīng)用于光纖傳感、生物和光通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，能夠為開關(guān)柜光纖測溫提供高性能的光纖溫度檢測器。

工作原理

系統(tǒng)構(gòu)成

• 熒光光纖傳感器 ：是系統(tǒng)的核心部件，通常由熒光材料、敏感探頭和光纖組成。熒光材料對溫度敏感，當(dāng)受到激發(fā)光激發(fā)時會產(chǎn)生熒光，熒光的特性（如強度、波長或壽命）會隨溫度變化而改變，通過檢測這些變化即可得到被測物體的溫度。
• 光纖 ：作為傳輸介質(zhì)，將熒光光纖傳感器采集到的光信號傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)。
• 監(jiān)測系統(tǒng) ：包括光纖測溫變送器、數(shù)據(jù)采集單元、分析處理單元和監(jiān)控終端等。光纖測溫變送器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，數(shù)據(jù)采集單元對信號進行采集，分析處理單元對數(shù)據(jù)進行處理和分析，監(jiān)控終端則用于顯示、存儲和管理溫度數(shù)據(jù)，并在溫度異常時發(fā)出報警信號。

監(jiān)測部位

• 觸頭 ：包括動靜觸頭，是開關(guān)柜中關(guān)鍵的導(dǎo)電部件，其接觸狀態(tài)直接影響電流的傳輸和設(shè)備的運行安全。光纖測溫傳感器可直接安裝在觸頭表面或附近，實時監(jiān)測觸頭的運行溫度，及時發(fā)現(xiàn)因接觸不良、電流過載等原因?qū)е碌挠|頭過熱問題。
• 母排 ：用于連接和傳輸電流，是開關(guān)柜內(nèi)的主要導(dǎo)電部件之一。母排的連接處和彎曲處容易因接觸電阻增大而發(fā)熱，光纖測溫系統(tǒng)可對母排的關(guān)鍵部位進行溫度監(jiān)測，確保母排的安全運行。
• 高壓電纜接頭 ：高壓電纜與開關(guān)柜的連接處是容易發(fā)熱的部位，其接觸電阻和電流密度較大，容易因接觸不良等原因產(chǎn)生熱量。光纖測溫傳感器可安裝在高壓電纜接頭處，實時監(jiān)測其溫度變化，預(yù)防因過熱導(dǎo)致的絕緣損壞和火災(zāi)事故。

系統(tǒng)優(yōu)勢

• 抗電磁干擾能力強 ：光纖測溫不受電磁干擾的影響，即使在強電磁場環(huán)境下也能保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，適用于開關(guān)柜內(nèi)部的復(fù)雜電磁環(huán)境。
• 安全性高 ：光纖測溫系統(tǒng)不使用任何電子元件，不會產(chǎn)生火花或電磁輻射，降低了在易燃易爆環(huán)境下的安全風(fēng)險。
• 測溫精度高 ：熒光光纖測溫系統(tǒng)能夠提供非常高的溫度測量精度，通常可以達到 ±1℃甚至更高，可實現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)部溫度的精確監(jiān)控。
• 長距離傳輸 ：光纖可以傳輸很長的距離，簡化了布線和安裝工作，適用于大型開關(guān)柜或分布在不同位置的開關(guān)柜的溫度監(jiān)測。
• 多點測量 ：一個光纖傳感分析儀通道可接多個光纖溫度傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)多個關(guān)鍵部位的同時監(jiān)測，全面掌握設(shè)備的溫度狀況。

應(yīng)用案例

• 變電站 ：某供電公司變電站采用了開關(guān)柜光纖測溫系統(tǒng)，通過在開關(guān)柜的觸頭、母排和高壓電纜接頭等關(guān)鍵部位安裝熒光光纖溫度傳感器，實現(xiàn)了對設(shè)備溫度的實時監(jiān)測。一旦溫度出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會立即發(fā)出報警信號，并將具體報警信息通過語音和手機短信方式告知相關(guān)管理人員，提高了變電站的自動化水平和安全生產(chǎn)周期。
• 工礦企業(yè) ：在某大型工礦企業(yè)的配電室中，安裝了開關(guān)柜光纖測溫裝置，運維人員可遠程實時查看開關(guān)柜內(nèi)各測溫點的溫度數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過熱隱患，實現(xiàn)了設(shè)備的智能化運維，降低了運維成本和工作強度。

硬件連接與通信接口選擇

• 直接使用網(wǎng)口連接 ：目前許多光纖測溫主機都配備了網(wǎng)口，如IF-C光纖測溫主機，可通過網(wǎng)口直接將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控平臺。
• 使用串口通信 ：若光纖測溫主機有RS-232、RS-485 等串口，可利用串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口設(shè)備，將其連接到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。英諾科技和華光天銳光纖測溫系統(tǒng)，其測溫主機可通過 RS-485 接口將數(shù)據(jù)傳送到其他監(jiān)控系統(tǒng)。
• 通過通信管理機上傳 ：對于一些較為復(fù)雜的系統(tǒng)，可采用通信管理機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。例如分布式光纖測溫系統(tǒng)，采用通信管理機 將光纖測溫主機的數(shù)據(jù)上傳至平臺。

軟件層面的數(shù)據(jù)集成

• 協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理 ：如果光纖測溫系統(tǒng)與監(jiān)控平臺之間的通信協(xié)議不一致，需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。如酷盾光纖測溫數(shù)據(jù)集成方案中提到的邊緣計算網(wǎng)關(guān)，可實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理等功能，減輕云端壓力。
• 數(shù)據(jù)采集與傳輸 ：利用技術(shù)采集光纖測溫主機的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺。工具可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與傳輸。
• 數(shù)據(jù)存儲與處理 ：在監(jiān)控平臺中，使用時序數(shù)據(jù)庫（如 InfluxDB）、分布式存儲（如 Prometheus、Apache Kafka）等技術(shù)對采集到的溫度數(shù)據(jù)進行存儲和處理，以便后續(xù)的分析和應(yīng)用。
• 可視化與告警 ：通過 GIS 地圖疊加、閾值觸發(fā)規(guī)則等方式，將溫度數(shù)據(jù)在監(jiān)控平臺上進行可視化展示，并設(shè)置告警功能，及時提醒運維人員處理溫度異常情況。工具可用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化與告警。

系統(tǒng)集成與聯(lián)動

• 與其他監(jiān)控系統(tǒng)集成 ：將光纖測溫系統(tǒng)與現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)（如 SCADA、EMS、BIM 等）進行集成，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控。例如在電力系統(tǒng)中，可將光纖測溫系統(tǒng)與 SCADA 系統(tǒng)集成，實時監(jiān)測電纜溫度，預(yù)防過載起火。
• 與自動化控制系統(tǒng)聯(lián)動 ：將光纖測溫系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)進行聯(lián)動，當(dāng)溫度異常時，自動觸發(fā)相應(yīng)的控制動作，如啟動冷卻設(shè)備、調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài)等，以保障設(shè)備的安全運行。
• 與火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動 ：在一些對消防安全要求較高的場所，可將光纖測溫系統(tǒng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)進行聯(lián)動，一旦檢測到溫度過高可能引發(fā)火災(zāi)時，及時發(fā)出火災(zāi)報警信號，并啟動相應(yīng)的滅火設(shè)備。

熒光光纖測溫法

• 原理 ：利用熒光材料的溫度依賴性來測量溫度。當(dāng)光源發(fā)出的光脈沖通過光纖傳輸?shù)脚c繞組接觸的溫度傳感器時，會激發(fā)傳感器中的熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。熒光的衰減時間、強度或波長等特性隨溫度變化而變化，通過檢測這些變化來確定溫度值。例如，熒光余輝的衰變時間常數(shù)是溫度的單值函數(shù)，溫度越高，時間常數(shù)越小，測得時間常數(shù)的值，就可以求出溫度。
• 傳感器安裝 ：將熒光光纖傳感器直接埋設(shè)在變壓器繞組中或安裝在繞組表面的關(guān)鍵位置，如繞組的熱點區(qū)域等，以實現(xiàn)對繞組溫度的直接測量。
• 系統(tǒng)組成與數(shù)據(jù)處理 ：通常由光纖測溫傳感器、溫度數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、光信號處理單元、數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)等組成。光纖傳感器將檢測到的溫度信息轉(zhuǎn)換為光信號，經(jīng)預(yù)處理后，由數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)進行處理和分析，實現(xiàn)對變壓器溫度的實時監(jiān)測、顯示和報警等功能。

光纖布里淵散射測溫法

• 原理 ：基于光纖中的布里淵散射效應(yīng)。當(dāng)光脈沖在光纖中傳播時，會與光纖介質(zhì)中的聲子相互作用，產(chǎn)生布里淵散射光，其頻率偏移與光纖所在位置的溫度和應(yīng)變有關(guān)。通過檢測布里淵散射光的頻率偏移變化，可計算出光纖沿線各點的溫度信息。
• 監(jiān)測方式 ：將光纖沿著變壓器繞組或其他需要監(jiān)測的部位進行分布式的鋪設(shè)，利用布里淵時域反射技術(shù)或布里淵光時域分析技術(shù)等，對光纖全線的溫度進行連續(xù)測量，能夠?qū)崿F(xiàn)對變壓器內(nèi)部溫度場的分布式監(jiān)測，定位熱點位置以及監(jiān)測溫度變化趨勢。

光纖布拉格光柵測溫法

• 原理 ：光纖布拉格光柵是一種刻寫在光纖芯內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)，它會對特定波長的光產(chǎn)生反射，而反射光的波長與光纖的溫度和應(yīng)變等因素密切相關(guān)。當(dāng)溫度發(fā)生變化時，光纖布拉格光柵的周期和有效折射率會改變，從而使反射光的波長發(fā)生偏移，通過測量反射光波長的偏移量來確定溫度值。
• 應(yīng)用方式 ：把光纖布拉格光柵傳感器安裝在變壓器的繞組、鐵芯、油箱等部位，將其與光纖相連并接入測溫儀器。測溫儀器根據(jù)反射光波長的偏移量計算出各測溫點的溫度，進而實現(xiàn)對變壓器不同部位溫度的實時監(jiān)測。

光纖測溫系統(tǒng)與監(jiān)控平臺的集成

• 數(shù)據(jù)傳輸與通信 ：光纖測溫系統(tǒng)通常配備有多種通信接口，如 RS-485、RS-232、以太網(wǎng)等，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)實時傳輸至變壓器監(jiān)控系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)或遠程監(jiān)控中心等平臺。例如，IF-C 變壓器熒光光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)帶有 RS-485 數(shù)據(jù)輸出和模擬輸出，能方便地與監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或其他數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)連接。
• 監(jiān)控與報警功能 ：在監(jiān)控平臺中，工作人員可以實時查看變壓器各部位的溫度數(shù)據(jù)、溫度變化曲線等信息，以便及時了解變壓器的運行狀態(tài)。同時，系統(tǒng)可設(shè)置溫度報警閾值，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時，自動發(fā)出聲光報警信號，提醒運維人員采取相應(yīng)措施，防止變壓器因過熱而損壞，保障變壓器的安全運行。

光纖本身的特性

• 光纖是由石英玻璃或塑料等絕緣材料制成，不導(dǎo)電，因此不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從根本上避免了電磁干擾的產(chǎn)生。
• 光纖的傳輸原理是光信號在光纖中傳播，而光信號不受電磁場的影響，即使在強電磁場環(huán)境下，也能保證信號的穩(wěn)定傳輸。

光纖傳感器的封裝設(shè)計

• 光纖傳感器通常會采用特殊的封裝材料和結(jié)構(gòu)，使其在實際應(yīng)用中能夠更好地抵御電磁干擾。
• 例如，使用絕緣、耐高溫、耐腐蝕的材料對光纖傳感器進行封裝，防止電磁干擾源直接接觸到光纖傳感器，從而減少干擾的影響。

信號處理技術(shù)

• 在信號傳輸過程中，采用適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)制和解調(diào)技術(shù)，可以提高信號的抗干擾能力。例如，采用頻分復(fù)用、時分復(fù)用等技術(shù)，將不同頻率或時間的信號進行分離，降低電磁干擾對信號的影響。
• 對于微弱的光信號，可采用高精度的光信號檢測技術(shù)和信號放大技術(shù)，提高信號的強度和質(zhì)量，從而增強系統(tǒng)的抗干擾能力。

接地和屏蔽措施

• 在光纖測溫系統(tǒng)的安裝過程中，采取良好的接地措施，將設(shè)備的金屬外殼和金屬部件接地，形成一個等電位的屏蔽體，能夠有效地阻擋外部電磁干擾的侵入。
• 同時，使用屏蔽電纜或金屬管道等對光纖進行保護，防止外部電磁干擾對光纖信號的干擾。

系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

• 福州華光天銳的熒光光纖測溫裝置具有耐高壓、抗強電磁干擾的特點，其獨特的光學(xué)設(shè)計和算法能夠有效應(yīng)對電磁干擾，確保測溫的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
• 福州英諾的熒光光纖測溫系統(tǒng)基于自主研發(fā)的熒光光纖測溫技術(shù)，采用先進的光纖傳感器和精確的溫度探測算法，能夠有效抵御高壓、強電磁等復(fù)雜環(huán)境下的干擾，確保測溫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在電力系統(tǒng)中，變壓器作為能量轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備，其運行溫度直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。然而，傳統(tǒng)測溫技術(shù)（如熱電偶、紅外測溫）在變壓器高溫監(jiān)測中卻面臨諸多挑戰(zhàn)：電磁干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真、接觸式測量存在安全隱患、非接觸式測量精度不足……這些問題催生了一項革命性技術(shù)——熒光光纖測溫。本文將深入解析熒光光纖技術(shù)如何攻克變壓器高溫盲區(qū)，從原理、優(yōu)勢、應(yīng)用案例到未來趨勢，展開一場技術(shù)革新之旅。

一、熒光光纖測溫技術(shù)：原理與核心優(yōu)勢

1.1 技術(shù)原理：熒光效應(yīng)與光纖的完美結(jié)合

熒光光纖測溫技術(shù)的核心在于熒光物質(zhì)的余暉效應(yīng)。當(dāng)特定波長的光（如激光或LED）照射到熒光光纖末端的熒光物質(zhì)時，熒光物質(zhì)受激輻射出熒光能量。這一過程的關(guān)鍵在于：熒光衰減時間常數(shù)與溫度呈指數(shù)關(guān)系。通過測量熒光信號的衰減時間，即可精準(zhǔn)計算出被測物體的溫度。

1.2 核心組件：從光源到數(shù)據(jù)處理的全鏈路解析

• 光源與激發(fā)系統(tǒng)：采用激光或LED作為激發(fā)源，通過特定波長激發(fā)熒光物質(zhì)。
• 熒光光纖：光纖內(nèi)嵌熒光材料（如稀土摻雜晶體），溫度變化會改變熒光信號。
• 傳感頭：直接接觸被測物體（如變壓器繞組），實現(xiàn)溫度的精準(zhǔn)傳導(dǎo)。
• 信號采集與處理單元：通過光電探測器捕捉熒光信號，經(jīng)噪聲濾除、信號放大、波長定標(biāo)等處理，最終輸出溫度數(shù)據(jù)。

1.3 十大核心優(yōu)勢：顛覆傳統(tǒng)測溫的極限

1. 抗電磁干擾：光纖傳輸光信號，徹底擺脫電磁場干擾，適用于高壓開關(guān)柜、變壓器等強電磁環(huán)境。
2. 高精度測量：精度可達±0.5°C，遠超傳統(tǒng)熱電偶（±1°C）和紅外測溫（±2°C）。
3. 遠程監(jiān)測能力：光纖傳輸距離可達數(shù)十米，支持多點測溫，覆蓋變壓器內(nèi)部所有關(guān)鍵點。
4. 無需電源供電：光纖本身無源，僅需光源供電，適用于防爆或隔離電源環(huán)境。
5. 耐環(huán)境性：光纖耐高溫（可達300°C）、耐腐蝕，適應(yīng)變壓器惡劣運行環(huán)境。
6. 長期穩(wěn)定性：熒光物質(zhì)與光纖結(jié)合化學(xué)穩(wěn)定性高，壽命超20年，維護成本低。
7. 數(shù)據(jù)傳輸速度：光纖傳輸速率達Gbps級，實現(xiàn)實時溫度監(jiān)測。
8. 多點測量能力：單根光纖可串聯(lián)多個傳感頭，構(gòu)建分布式測溫網(wǎng)絡(luò)。
9. 易于集成：支持RS485、以太網(wǎng)、4G/5G等多種通訊協(xié)議，輕松接入智能電網(wǎng)系統(tǒng)。
10. 安全性：非接觸式測量避免了對被測物體的干擾，同時降低了人工巡檢的風(fēng)險。

二、變壓器高溫盲區(qū)：成因、危害與傳統(tǒng)測溫的局限

2.1 高溫盲區(qū)的成因：從內(nèi)部故障到外部因素

變壓器高溫盲區(qū)的形成主要源于以下原因：

• 內(nèi)部故障：如分接開關(guān)接觸不良、線圈匝間短路、鐵芯硅鋼片短路等，導(dǎo)致局部過熱。
• 外部因素：如負荷電流過大、冷卻系統(tǒng)失效、環(huán)境溫度過高等，加劇溫度升高。

2.2 傳統(tǒng)測溫技術(shù)的局限：精度、抗干擾與安全性難題

• 熱電偶測溫：需接觸被測物體，易受電磁干擾，且在高溫環(huán)境下易老化。
• 紅外測溫：非接觸式測量，但受環(huán)境光、距離、表面發(fā)射率等因素影響，精度不足。
• 光纖光柵測溫：雖抗電磁干擾，但成本高昂，且對安裝工藝要求嚴(yán)格。

2.3 熒光光纖技術(shù)的突破：精準(zhǔn)定位高溫盲區(qū)

熒光光纖測溫技術(shù)通過以下方式攻克高溫盲區(qū)：

• 精準(zhǔn)定位：傳感頭可嵌入變壓器繞組、鐵芯等關(guān)鍵部位，實現(xiàn)毫米級精準(zhǔn)測溫。
• 實時監(jiān)測：毫秒級響應(yīng)速度，捕捉溫度瞬變，預(yù)防突發(fā)故障。
• 數(shù)據(jù)分析：結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與AI算法，預(yù)測溫度趨勢，提前預(yù)警潛在風(fēng)險。

三、熒光光纖測溫在變壓器中的應(yīng)用：案例與實踐

3.1 典型應(yīng)用場景：從發(fā)電到輸電的全鏈路覆蓋

• 變壓器繞組測溫：監(jiān)測繞組熱點溫度，預(yù)防絕緣老化。
• 鐵芯測溫：檢測鐵芯硅鋼片短路，避免局部過熱。
• 電纜接頭測溫：監(jiān)測電纜接頭接觸電阻，預(yù)防火災(zāi)風(fēng)險。
• 冷卻系統(tǒng)測溫：監(jiān)測油溫、水溫，優(yōu)化冷卻效率。

3.2 成功案例：熒光光纖技術(shù)的實戰(zhàn)驗證

案例1：電子光伏電站箱變改造項目

• 項目背景：光伏電站箱變設(shè)備老化，電纜接頭絕緣嚴(yán)重，人工巡檢存在盲區(qū)。
• 解決方案：安裝熒光光纖測溫系統(tǒng)，實時監(jiān)測8臺箱變溫度。
• 實施效果：
  • 減少人工巡檢成本90%。
  • 故障預(yù)警準(zhǔn)確率100%，成功預(yù)防3次設(shè)備燒毀事故。
  • 數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳至云平臺，實現(xiàn)遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析。

案例2：福州英諾電子變電站主變壓器監(jiān)測項目

• 項目背景：變電站主變壓器運行溫度異常，傳統(tǒng)測溫手段無法精準(zhǔn)定位故障點。
• 解決方案：采用熒光式光纖測溫系統(tǒng)，監(jiān)測變壓器繞組、鐵芯溫度。
• 實施效果：
  • 精準(zhǔn)定位繞組接觸不良點，避免設(shè)備損壞。
  • 結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測變壓器壽命，優(yōu)化維護周期。
  • 系統(tǒng)集成至變電站SCADA系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化運維。

四、行業(yè)趨勢與未來展望：熒光光纖技術(shù)的無限可能

4.1 市場規(guī)模與增長潛力

• 全球市場：預(yù)計2027年全球光纖測溫市場規(guī)模將達23億美元，年復(fù)合增長率12.8%。
• 電力行業(yè)占比：電力行業(yè)是熒光光纖測溫的最大應(yīng)用領(lǐng)域，占比超40%。

4.2 技術(shù)發(fā)展趨勢：從單一測溫到智能感知

• 高精度化：研發(fā)更高精度的熒光材料，實現(xiàn)±0.01°C級測量。
• 微型化：開發(fā)微型傳感頭，適用于芯片、電池等微小器件測溫。
• 智能化：結(jié)合AI與大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度趨勢預(yù)測與故障自診斷。
• 集成化：將熒光光纖測溫與其他傳感器（如振動、壓力）集成，構(gòu)建多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。

4.3 未來應(yīng)用場景：從電力到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的拓展

• 智能電網(wǎng)：作為“電網(wǎng)神經(jīng)”，實現(xiàn)變壓器、電纜、開關(guān)柜的全鏈路溫度監(jiān)測。
• 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：在冶金、化工、石油等高溫工業(yè)場景中，優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高能效。
• 醫(yī)療健康：用于手術(shù)室溫度控制、體內(nèi)溫度監(jiān)測等精密醫(yī)療場景。
• 航空航天：監(jiān)測發(fā)動機、燃料箱等關(guān)鍵部位溫度，保障飛行安全。

結(jié)語：熒光光纖技術(shù)——變壓器監(jiān)測的“光明未來”

熒光光纖測溫技術(shù)的出現(xiàn)，不僅攻克了變壓器高溫盲區(qū)的監(jiān)測難題，更推動了電力行業(yè)向智能化、安全化方向邁進。從原理創(chuàng)新到應(yīng)用實踐，從單一測溫到智能感知，熒光光纖技術(shù)正以“精準(zhǔn)、穩(wěn)定、智能”的特性，重新定義溫度監(jiān)測的邊界。未來，隨著技術(shù)的不斷迭代與場景的持續(xù)拓展，熒光光纖測溫必將在更多領(lǐng)域綻放光芒，成為工業(yè)監(jiān)測領(lǐng)域的“隱形守護者”。

光纖測溫的原理

1.?拉曼散射原理

• 原理：當(dāng)光在光纖中傳播時，會與光纖分子發(fā)生非彈性碰撞，產(chǎn)生拉曼散射光。拉曼散射光分為斯托克斯光（波長較長）和反斯托克斯光（波長較短）。反斯托克斯光的強度對溫度變化更為敏感。
• 測溫方法：通過檢測反斯托克斯光與斯托克斯光的強度比值，可以推算出光纖沿線的溫度分布。
• 特點：適用于長距離分布式測溫，精度較高。

2.?熒光效應(yīng)原理

• 原理：在光纖末端鍍上熒光物質(zhì)，當(dāng)受到紫外線或紅外線的刺激時，熒光物質(zhì)會發(fā)光。熒光的強度、波長或壽命等參數(shù)與溫度有必然聯(lián)系。
• 測溫方法：通過測量熒光能量衰減時間或熒光強度的變化，可以得出被測點的溫度值。
• 特點：適用于點式測溫，精度高，抗電磁干擾能力強，測溫范圍通常為-50℃至200℃。

3.?光纖光柵原理

• 原理：光纖光柵是利用光纖的折射率周期性變化來實現(xiàn)對光信號的調(diào)制。當(dāng)環(huán)境溫度變化時，光纖光柵的周期和有效折射率會發(fā)生變化，導(dǎo)致反射光的波長發(fā)生漂移。
• 測溫方法：通過檢測反射光波長的變化，可以精確測量溫度變化。
• 特點：高精度、高穩(wěn)定性，適用于點式測溫和分布式測溫。

4.?布里淵散射原理

• 原理：布里淵散射是光在光纖中傳播時與聲子相互作用產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。布里淵散射光的頻移與光纖的溫度和應(yīng)變有關(guān)。
• 測溫方法：通過檢測布里淵散射光的頻移，可以測量光纖沿線的溫度分布。
• 特點：適用于長距離和高精度的溫度測量。

光纖測溫儀的使用方法

1.?設(shè)備連接

• 連接光纖：將光纖傳感器連接到測溫儀的輸入端口。確保光纖連接牢固，避免信號丟失或干擾。
• 連接電源：將測溫儀連接到電源，并開啟設(shè)備。

2.?參數(shù)設(shè)置

• 設(shè)置測溫范圍：根據(jù)實際需求設(shè)置測溫儀的測溫范圍，例如-50℃至200℃。
• 設(shè)置采樣頻率：選擇合適的采樣頻率，通常為每秒1次至10次。
• 校準(zhǔn)設(shè)備：如果需要，可以使用標(biāo)準(zhǔn)溫度源對測溫儀進行校準(zhǔn)，確保測量精度。

3.?數(shù)據(jù)采集

• 啟動測溫：按下測溫儀的啟動按鈕，開始采集溫度數(shù)據(jù)。
• 實時監(jiān)測：通過測溫儀的顯示屏或連接的計算機軟件，實時查看溫度變化曲線。

4.?數(shù)據(jù)分析

• 查看數(shù)據(jù)：采集完成后，查看溫度數(shù)據(jù)，分析溫度變化趨勢。
• 導(dǎo)出數(shù)據(jù)：將溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計算機，進行進一步分析或生成報告。

5.?維護與保養(yǎng)

• 清潔光纖：定期清潔光纖表面，避免灰塵或污垢影響測量精度。
• 檢查連接：定期檢查光纖連接是否牢固，確保信號傳輸穩(wěn)定。
• 校準(zhǔn)設(shè)備：定期對測溫儀進行校準(zhǔn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

注意事項

1. 避免干擾：光纖測溫儀應(yīng)避免強電磁干擾，確保測量環(huán)境穩(wěn)定。
2. 光纖保護：光纖傳感器應(yīng)避免彎曲過度或受到外力擠壓，以免損壞光纖。
3. 環(huán)境適應(yīng)性：光纖測溫儀通常適用于寬溫度范圍，但需確保設(shè)備在規(guī)定的環(huán)境條件下工作。