電力系統是國家建設的基礎,是國民經(jīng)濟的命脈所在,電力作為國家重要的能源供給設施,安全防范自是重中之重。電力系統自動(dòng)化建設和改造不斷發(fā)展完善,而電力系統是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節組成,需對各個(gè)環(huán)節具備安全防范手段。
分布式光纖傳感技術(shù),將整個(gè)長(cháng)度范圍內的光纖均用作傳感器,探測在光纖敷設范圍內任意點(diǎn)的特定信息。基于彈光效應和白光干涉技術(shù),開(kāi)發(fā)的分布式光纖監測技術(shù),可以實(shí)現電力系統從發(fā)電到輸變電整個(gè)電力供應環(huán)節的安全監控整體解決。該技術(shù)從光纖振動(dòng)傳感與溫度傳感兩方面著(zhù)手,開(kāi)發(fā)了針對電力系統應用性極強的系列產(chǎn)品。該技術(shù)利用了光纖本質(zhì)是弱電器件的優(yōu)點(diǎn),對能源依賴(lài)小,野外布設方便,不怕雷擊電閃;利用了光纖是一種無(wú)源器件的優(yōu)點(diǎn),因此,防火、防爆,無(wú)電磁干擾,更抗電磁干擾,非常適合長(cháng)距離、大范圍、難以人力全面監控的場(chǎng)合;利用了光纖本身不含金屬的特點(diǎn),因此,在野外苛刻的自然環(huán)境中,不會(huì )腐蝕,不怕雨雪,甚至可用于濕地與海域。
無(wú)人值守電站
無(wú)人值守電站的安全,電力設施、設備的破壞情況屢有發(fā)生。 變電站園區周界入侵探測報警系統,成為保證變電站安全運行的最外層、最必要屏障。
光纖振動(dòng)傳感技術(shù)采用光纖作為前端介質(zhì),同時(shí)通過(guò)光纖將前端信號傳輸至監控中心主機主,主機響應后通過(guò)電力專(zhuān)網(wǎng)向遠程調度中心或市局、上級機構傳輸信號,實(shí)現遠程實(shí)時(shí)監控。
高壓電塔安全監控系統
高壓電塔危險性極強,塔架附近一定區域都需作無(wú)人區隔離,保證一定的安全距離。
光纖振動(dòng)傳感技術(shù)通過(guò)埋設在無(wú)人區高壓塔架周?chē)墓饫|,或者綁扎在高壓塔架底部支架上的光纜,在有人員進(jìn)入禁行區,或開(kāi)始攀爬塔架的時(shí)候,第一時(shí)間進(jìn)行報警。安保人員通過(guò)監控室顯示的塔架位置及時(shí)進(jìn)行定位,并出動(dòng)人員及早進(jìn)行干預。能有效將危險及早進(jìn)行扼制。
輸電干線(xiàn)安全監控
輸電線(xiàn)路是電網(wǎng)運行的命脈,它在輸送能源的同時(shí)又相當的脆弱,任何外力的破壞,都有可能造成大面積停電。外力破壞(如盜竊、施工)、環(huán)境污染、自然災害一直是威脅電網(wǎng)安全的重大隱患,而對于地震、臺風(fēng)、洪水等自然災害有可能造成的電網(wǎng)大面積癱瘓,目前還缺乏系統性研究和評估,沒(méi)有建立相應的預警機制。
利用光纖傳感技術(shù)對輸電線(xiàn)路進(jìn)行安全監控,是采用沿輸電線(xiàn)路布設的光纖單芯定位等一系列創(chuàng )新技術(shù),通過(guò)對輸電線(xiàn)路上發(fā)生的觸碰(或刮擦)光纜、接頭盒、光芯等擾動(dòng)的實(shí)時(shí)監測,采集和分析信息,判定擾動(dòng)發(fā)生的位置、類(lèi)型、強度,以幫助線(xiàn)路維護人員及時(shí)發(fā)現輸電線(xiàn)路的破壞行為。該系統解決了當前輸電干線(xiàn)安全缺乏有效監測手段的問(wèn)題,不僅能夠在事件發(fā)生時(shí)實(shí)時(shí)監測、準確定位、智能分析,還可以實(shí)現對事故發(fā)生的預警,有效解決對線(xiàn)路損毀的預警監測,為安保人員提供告警、智能分析和輔助決策支持。
分布式溫度傳感監測
電廠(chǎng)與變電站電纜橋架、電纜隧道、電纜夾層、電纜溝、電纜豎井、開(kāi)關(guān)設備、變壓器、電阻排等電力設備在長(cháng)期的高壓中常因發(fā)熱而老化引起火災,經(jīng)過(guò)多年來(lái)火災調查研究發(fā)現,大多數的火災事故都是由于溫度過(guò)高引起的。如果能夠在火災潛伏期溫度緩慢的上升過(guò)程中就能即時(shí)發(fā)現火災隱患并采取相應措施,無(wú)疑是最佳的防范時(shí)機。
傳統形式的火災探測系統其傳感部件通常是電磁式元件,而在電力行業(yè)的應用場(chǎng)合,設備上都有著(zhù)高壓,它的周?chē)泻軓姷碾姶鸥蓴_,導致傳統的探測器誤報、漏報時(shí)常發(fā)生。
分布式光纖測溫傳感技術(shù)是目前國際上最先進(jìn)的測溫技術(shù)。DTS分布式光纖溫度傳感器系統,能在整個(gè)連續的光纖上,以距離的連續函數形式,測量和顯示出光纖上各點(diǎn)的溫度值。這種技術(shù)只需一根光纖就可以測量十公里距離的溫度。對于電力系統的溫度監測,分布式光纖溫度傳感系統是一種十分有效的監測設備。
它基于目前最先進(jìn)的光纖、激光和信號處理技術(shù)。采用光纖作為溫度信息采集的傳感器。通過(guò)測量入射激光在光纖中不同距離處產(chǎn)生的散射波,測知沿光纖分布的各點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度信息。該系統專(zhuān)門(mén)應用于區域(多點(diǎn)、線(xiàn)性、面型)測溫,并可以實(shí)現對溫度引起的過(guò)熱、過(guò)冷、火情隱患等進(jìn)行預判和報警。
綜上所述,光纖傳感技術(shù)可以整體解決電力行業(yè)各個(gè)環(huán)節從安全防范至安全生產(chǎn)的綜合安全監控,得到電力行業(yè)的廣泛重視,并開(kāi)始被廣泛應用。