专利名称：封闭式圆形煤场光纤温度监测方法及光纤监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要用于对封闭式圆形煤场内储煤的自热温度进行监测的方法和装置。
背景技术：
在发电行业中，封闭式圆形煤场燃料供给部分煤的自热自燃温度隐患监控对安全生产非常重要。而常规的温度监测方法(李芸婷、万振凯“Ptioo温度传感器数据实时采集系统”，《仪器仪表用户》，2007年05期)PT100温度传感器测温每两扶臂柱间(100)设置4组温度传感器，分两层安装在圆形煤场下部，测温的点少，局部范围小，不能够完全满足要求， 需要新的技术手段提供支持。
发明内容
为了克服公知的PT100温度传感器测温的点少，局部范围小的缺陷，本发明提供一种封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，该方法测温范围大，能够完全满足要求，为此本发明还将提供该方法使用的光纤监测装置。本发明的技术方案是采用直线形或“U”形的环形盘状形式，沿挡煤墙一周均勻分布铺设方式，铺设光纤监测装置中的光纤感温电缆，把光纤感温电缆插入不锈钢管中，间隔lm-aii的距离安装在挡煤墙上，每根光纤感温电缆分别连接于光纤监测装置中的光纤传感分析仪的相应通道，光纤传感分析仪自带的后台服务系统采集光纤感温电缆所到之处的温度信息，自动完成数据采集及数据存储，用户在输煤程控室上位机上通过以太网网络远程控制操作系统，存储的数据通过显示器和打印机输出，采用工控机集中图形监控显示系统，并将报警信号传送至输煤控制室内的PLC控制柜。所述的光纤监测装置包括光纤感温电缆，光纤感温电缆的一端与光纤传感分析仪连接，光纤传感分析仪通过以太网与上位机连接，上位机连接有打印机和显示器。所述的光纤传感分析仪，温度测量范围-200 V +450 °C，测量距离范围 2km/4km/1 Okm/15km/30km可选，测量响应时间12s_40s，光纤传感分析仪通过RS485/232、 或CAN、或以太网接口与火灾报警控制器相连，构成完整的圆形煤场安全监测系统。所述的不锈钢管外面套有外护套，外护套为高性能的低烟无卤素阻燃热塑型材料。所述的光纤感温电缆外观为圆形，最小弯曲半径30mm，温度范围-40-200°C，光纤感温电缆与圆形煤场挡煤墙接触区域控制在lm-aii之间，保证布线的准确度。光纤传感分析仪技术参数测量距离2公里；通道数1，2，4，6，8，16可选(光开关)；取样间隔1米；定位精度1米；测量时间<20秒；温度分辨率0. rc;报警分区200个 /每路；继电器输出64路(可扩展)；通讯接口 2个，RS232接口支持M0DBUS，1个以太网接口。光纤感温电缆技术要求测温范围长期-55 V 200°C，短时(60min)-50 V 120 V ；光纤模式多模(与老厂相连的用单模)；芯数单芯；光纤类型金属铠装；外护套 低烟无卤，阻燃型热塑材料；外部直径不大于4mm ；抗拉强度不小于300N ；线性碾压力 不小于3000 N/50cm;弯曲半径工作时光缆外径的10倍，敷设时光缆外径的20倍；对以下干扰不会受到影响(参见CCITT国际标准)电磁干扰；通风开启、电缆、广播系统、移动电话系统、广播天线等等；压力波动；腐蚀性气体；侵蚀性化学品，例如，盐水、油、凝露；紫外线幅射。本发明基于先进的拉曼光时域反射技术(R0TDR)，以特制的多模光纤作为传感器， 能够监测沿探测光纤所有点的温度分布，同时，通过光信号的勻速运动，可以准确定位，温度精度最小到0. 5°C，定位精度最小到1米。光纤感温电缆直接接入光纤传感分析仪，中间没有任何转换部件，接口简单并标准化，使数据传输和处理简单化。本发明提供上位机，采用工控机集中图形监控显示系统，并将报警信号传送至输煤控制室内的PLC控制柜。此外，系统还留有通讯接口，可通过通讯电缆或光缆将信号上传至运煤程控上位机，运煤程控仅预留二个RS485通信口用于所有现场数据通信量上传，完成与运煤程控连接。并配合运煤程控提供方完成信号的传输、显示功能，使系统在运煤程控达到具有逼真画面显示、人机对话、报警记录、事故追忆查询、打印报表以及数据曲线等功能。本发明的优点全面、连续、动态、实时在线监测封闭式圆形煤场挡煤墙被检区域的火灾和温度状况，检测范围大，能够及时准确判断事故类型(如异常、过热、过冷、火灾等)、事故发生的位置、灾区大小。测温精度高，定位精度高，可在任何时间准确显示任何一点的温度状态。
图1是本发明使用的光纤测温装置结构示意图。图2是本发明的直线形布线示意图。图3是本发明的“U”形布线示意图。图中1.光纤感温电缆、2.光纤传感分析仪、3.以太网、4.上位机、5.显示器、6.打
印机、7.输煤程控室、8.挡煤墙。
具体实施例方式在图1中，光纤监测装置包括光纤感温电缆1，光纤感温电缆1的一端与光纤传感分析仪2连接，光纤传感分析仪2通过以太网3与上位机4连接，上位机4连接有打印机6 和显示器5。光纤传感分析仪2温度测量范围-200 V +450 °C，测量距离范围 2km/4km/IOkm/15km/30km可选，测量响应时间12s_40s，光纤传感分析仪2通过RS485/232、 或CAN、或以太网3接口与火灾报警控制器相连，构成完整的圆形煤场安全监测系统。光纤感温电缆1外观为圆形，最小弯曲半径30mm，温度范围-40-200°C，光纤感温电缆1与圆形煤场挡煤墙8接触区域控制在lm-aii之间，保证布线的准确度。在图2中，采用直线形的环形盘状形式，沿挡煤墙8 —周均勻分布铺设方式，铺设光纤监测装置中的光纤感温电缆1，把光纤感温电缆1插入不锈钢管中，间隔lm-aii的距离
4安装在挡煤墙8上，每根光纤感温电缆1分别连接于光纤监测装置中的光纤传感分析仪2 的相应通道，光纤传感分析仪2自带的后台服务系统采集光纤感温电缆1所到之处的温度信息，自动完成数据采集及数据存储，用户在输煤程控室上位机4上通过以太网3网络远程控制操作系统，存储的数据通过显示器5和打印机6输出，采用工控机集中图形监控显示系统，并将报警信号传送至输煤程控室7内的PLC控制柜。不锈钢管外面套有外护套，外护套为高性能的低烟无卤素阻燃热塑型材料。用户只需在输煤程控室7的PC机上通过网络远程控制操作系统。在图3中，在封闭式圆形煤场的挡煤墙8上按照每圈垂直间隔2米安装，以连续的 “U形”形式绕煤场内壁表面敷设在圆形煤场的底部及侧壁，通过测量其侧壁及底部的温度值，可以及时了解煤堆底部温度的详细情况，通过光纤感温电缆上实时温度和位置，以及热点的尺寸大小，为温度检测和火灾防护提供准确的信息。及时发现温度异常的部位，采取有效的措施，消除煤堆自燃现象。
权利要求
1.一种封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，其特征在于采用直线形或“U”形的环形盘状形式，沿挡煤墙一周均勻分布铺设方式，铺设光纤监测装置中的光纤感温电缆，把光纤感温电缆插入不锈钢管中，间隔lm-aii的距离安装在挡煤墙上，每根光纤感温电缆分别连接于光纤监测装置中的光纤传感分析仪的相应通道，光纤传感分析仪自带的后台服务系统采集光纤感温电缆所到之处的温度信息，自动完成数据采集及数据存储，用户在输煤程控室上位机上通过以太网网络远程控制操作系统，存储的数据通过显示器和打印机输出，采用工控机集中图形监控显示系统，并将报警信号传送至输煤控制室内的PLC控制柜。
2.根据权利要求1所述的封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，其特征在于光纤传感分析仪温度测量范围_200°C +450°C，测量距离范围2km/4km/IOkm/15km/30km可选，测量响应时间12s-40s，光纤传感分析仪通过RS485/232、或CAN、或以太网接口与火灾报警控制器相连，构成完整的圆形煤场安全监测系统。
3.根据权利要求1所述的封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，其特征在于不锈钢管外面套有外护套，外护套为高性能的低烟无卤素阻燃热塑型材料。
4.根据权利要求1所述的封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，其特征在于光纤感温电缆外观为圆形，最小弯曲半径30mm，温度范围-40-200°C，光纤感温电缆与圆形煤场挡煤墙接触区域控制在lm-aii之间，保证布线的准确度。
5.一种实施权利要求1所述的封闭式圆形煤场光纤温度监测方法的光纤监测装置，其特征在于光纤监测装置包括光纤感温电缆，光纤感温电缆的一端与光纤传感分析仪连接， 光纤传感分析仪通过以太网与上位机连接，上位机连接有打印机和显示器。
全文摘要
本发明公开了一种封闭式圆形煤场光纤温度监测方法，该方法采用直线形或“U”形的环形盘状形式，沿挡煤墙一周均匀分布铺设方式，铺设光纤监测装置中的光纤感温电缆，间隔1m-2m的距离安装在挡煤墙上，光纤传感分析仪自带的后台服务系统采集光纤感温电缆所到之处的温度信息，用户在输煤程控室上位机上通过以太网网络远程控制操作系统，存储的数据通过显示器和打印机输出，采用工控机集中图形监控显示系统，并将报警信号传送至输煤控制室内的PLC控制柜。全面、连续、动态、实时在线监测挡煤墙被检区域的火灾和温度状况，检测范围大，能够及时准确判断事故类型、事故发生的位置、灾区大小。可在任何时间准确显示任何一点的温度状态。
文档编号G01K11/32GK102306019SQ20111016946
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者宋志军 申请人:宋志军