1.需求及應(yīng)用分析
　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力供應(yīng)對(duì)社會(huì)各行業(yè)的價(jià)值越來越重要，是社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵命脈之一，電力供應(yīng)及其可靠運(yùn)行已經(jīng)成為各國(guó)的重要國(guó)家戰(zhàn)略。電力系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電和變電三大重要環(huán)節(jié)，變電站由于其數(shù)量多復(fù)雜度高，是最容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，保障變電站的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力供應(yīng)和調(diào)度的效率，是各電力公司的關(guān)鍵工作。
　　數(shù)量眾多的開關(guān)柜是變電站的關(guān)鍵設(shè)備，其內(nèi)部開關(guān)觸頭完成電力調(diào)度的執(zhí)行工作。開關(guān)柜觸頭由于負(fù)載過大、觸頭老化、觸頭接觸不正等原因，會(huì)導(dǎo)致觸頭溫度升高，溫度過高容易引起火災(zāi)，引起電力供應(yīng)故障、電力中斷和人員財(cái)產(chǎn)損失。變電站現(xiàn)有的測(cè)溫方式，主要是手持紅外測(cè)溫儀來測(cè)溫，每天專人定時(shí)到各開關(guān)柜巡檢，獲得開關(guān)柜的溫度狀態(tài)信息。各變電站迫切需要一種在線測(cè)溫技術(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)采集各觸頭溫度，在溫度過高之前及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)溫度變化并發(fā)出預(yù)警，使管理者有充分的時(shí)間采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生停電事故和火災(zāi)發(fā)生。
　　為此，迅捷光通科技有限公司基于光纖測(cè)溫傳感技術(shù)，適時(shí)地開發(fā)出光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行預(yù)警和報(bào)警。該系統(tǒng)采用了全光纖傳感無(wú)源測(cè)溫方式，消除了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身的安全隱患，極大提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電力溫度監(jiān)測(cè)的可用性。該光纖測(cè)溫系統(tǒng)被很多電廠和供電公司使用，大大降低了火災(zāi)事故的發(fā)生，真正地做到防患于未然，符合電力行業(yè)“安全第一，預(yù)防為主”的安全思想。

2.光纖光柵測(cè)溫工作原理
　　光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是基于光纖光柵的溫度傳感技術(shù)，利用光纖光柵反射光信號(hào)的中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的敏感特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度變化的精確測(cè)量。

　　光柵也是普通單模光纖，作為光纖傳感器。但是光柵要經(jīng)過特殊的加工處理以改變其折射率，使其只對(duì)特定的波長(zhǎng)進(jìn)行反射。這樣，一個(gè)寬譜的入射光經(jīng)過光纖光柵后，只有滿足波長(zhǎng)匹配條件的極小譜寬的光信號(hào)被反射，其余波長(zhǎng)的光信號(hào)透射進(jìn)入下一個(gè)光纖光柵。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，光纖光柵的反射光中心波長(zhǎng)會(huì)隨之改變（溫度越高，波長(zhǎng)偏移量越大）。通過對(duì)待測(cè)光柵的反射光中心波長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)字化精確測(cè)量，即可獲得該光柵位置的環(huán)境溫度，如圖1所示。
　　整個(gè)光纖光柵傳感系統(tǒng)如圖2所示。光源發(fā)出寬帶光譜，經(jīng)耦合器輸出到分路盒，由分路盒將光信號(hào)均分為12路分別送到各個(gè)光柵處。每個(gè)光柵反射不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，經(jīng)耦合器傳輸?shù)焦庾V分析模塊。通過光譜分析模塊進(jìn)行光譜掃描采集，可得到各光柵反射的光信號(hào)的中心波長(zhǎng)值，CPU處理單元根據(jù)各中心波長(zhǎng)值即可算出對(duì)應(yīng)光柵測(cè)得的實(shí)際溫度。這些溫度值可以輸出顯示，超過設(shè)定閾值的溫度值將送到報(bào)警單元。


3.光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)方案
　　迅捷光通科技有限公司基于光纖光柵傳感技術(shù)研制開發(fā)的新型火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站開關(guān)柜各關(guān)鍵觸點(diǎn)的溫度，并能輸出火災(zāi)報(bào)警。該系統(tǒng)主要由測(cè)溫主機(jī)、工控機(jī)、上位機(jī)監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程通信模塊、光纖光柵傳感器和火災(zāi)報(bào)警控制器等組成，如圖3所示。
光纖光柵傳感器使用導(dǎo)熱硅膠直接安裝在開關(guān)柜內(nèi)各閘刀、觸點(diǎn)位置。測(cè)溫主機(jī)為16通道，每通道最多可對(duì)12點(diǎn)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，如果每個(gè)變電站需監(jiān)測(cè)觸點(diǎn)數(shù)量小于192使用1臺(tái)測(cè)溫主機(jī)可以覆蓋整個(gè)變電站所有開關(guān)柜。測(cè)溫主機(jī)的輸出信號(hào)送到上位機(jī)進(jìn)行集中顯示和報(bào)警輸出，并可以送到火災(zāi)報(bào)警控制器進(jìn)行告警和消防聯(lián)動(dòng)。如果要在遠(yuǎn)端集中監(jiān)控所有測(cè)溫主機(jī)，每個(gè)測(cè)溫主機(jī)端要增加遠(yuǎn)程通信模塊，方便遠(yuǎn)程進(jìn)行集中監(jiān)控。