系統(tǒng)構成

• 傳感器單元：是系統(tǒng)的核心部件，用于直接獲取觸頭的各項參數(shù)。夾緊力傳感器用于測量觸頭彈簧的夾緊力，插入深度傳感器用于檢測觸頭插入的深度，溫度傳感器則用于監(jiān)測觸頭的運行溫度。
• 信號處理單元：負責對傳感器采集到的信號進行處理和分析，將其轉換為可識別的數(shù)字信號，并進行初步的數(shù)據(jù)處理和分析。
• 數(shù)據(jù)通信單元：將處理后的數(shù)據(jù)通過有線或無線通信方式傳輸至主控室或云平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸和共享。
• 電源單元：為整個監(jiān)測系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源支持，可采用CT取電、電池供電或外接電源等方式。

工作原理

• 夾緊力監(jiān)測：夾緊力傳感器安裝在觸頭彈簧附近，通過應變片或壓力傳感器等技術，實時監(jiān)測彈簧的變形或壓力變化，從而得到夾緊力的大小。
• 插入深度監(jiān)測：插入深度傳感器一般安裝在觸頭的插入部位，利用位移傳感器或光電傳感器等技術，測量觸頭插入的深度。
• 溫度監(jiān)測：溫度傳感器采用熒光光纖測溫技術、無線測溫技術或光纖布拉格光柵傳感器等，實時監(jiān)測觸頭的運行溫度。

技術應用

• 熒光光纖測溫技術：利用特定熒光材料的熒光衰減時間隨溫度變化的特性進行測溫，具有測量精度高、抗電磁干擾、本質安全等優(yōu)點，適用于開關柜內部惡劣的電磁環(huán)境。
• 無線測溫技術：通過無線通信技術實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸，無需布線，安裝方便，適用于開關柜內部空間狹小、布線困難的場合。
• 光纖布拉格光柵傳感器：在光纖纖芯內形成周期性折射率調制結構，通過監(jiān)測布拉格波長的漂移來測量溫度，具有良好的波分復用能力和抗電磁干擾性能，可實現(xiàn)多點溫度監(jiān)測。

應用案例

• 某供電公司變電站：采用了開關柜三合一綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)，對開關柜觸頭的夾緊力、插入深度和溫度進行實時監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)的分析和處理，及時發(fā)現(xiàn)設備的潛在故障，提高了設備的可靠性和運行穩(wěn)定性。
• 某工業(yè)企業(yè)的配電室：安裝了該監(jiān)測系統(tǒng)后，運維人員可遠程實時查看開關柜觸頭的各項參數(shù)，實現(xiàn)了設備的智能化運維，降低了運維成本和工作強度。

系統(tǒng)優(yōu)勢

• 全面監(jiān)測：實現(xiàn)了對開關柜觸頭夾緊力、插入深度和溫度的綜合監(jiān)測，為設備的狀態(tài)評估提供了更全面的數(shù)據(jù)支持。
• 實時性：能夠實時監(jiān)測觸頭的各項參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)設備運行中的異常情況，為故障的早期預警和處理提供了充足的時間。
• 高精度：采用先進的傳感器技術和測量方法，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的高精度和可靠性。
• 抗干擾能力強：熒光光纖測溫技術和光纖布拉格光柵傳感器等具有良好的抗電磁干擾性能，適用于開關柜內部的強電磁環(huán)境。
• 智能化：通過數(shù)據(jù)的分析和處理，實現(xiàn)設備的智能化診斷和評估，為運維決策提供科學依據(jù)。

發(fā)展趨勢與前景

• 智能化與自動化程度不斷提高：未來，開關柜三合一綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)將更加智能化和自動化，能夠實現(xiàn)自我診斷、自我校準和自我優(yōu)化，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
• 與其他監(jiān)測技術的融合：與局部放電監(jiān)測、振動監(jiān)測等其他監(jiān)測技術相結合，實現(xiàn)多維度的數(shù)據(jù)采集和分析，為設備的狀態(tài)評估提供更全面的信息。
• 云平臺與大數(shù)據(jù)應用：借助云平臺和大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠程存儲、共享和分析，為電力系統(tǒng)的運維管理提供更高效、更便捷的解決方案。
• 小型化與低成本化：隨著技術的不斷進步，監(jiān)測系統(tǒng)將朝著小型化、低成本化的方向發(fā)展，提高產(chǎn)品的市場競爭力和普及率。

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，不導電，因此不會產(chǎn)生電磁感應，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計

• 光纖傳感器通常會采用特殊的封裝材料和結構，使其在實際應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

• 在信號傳輸過程中，采用適當?shù)男盘栒{制和解調技術，可以提高信號的抗干擾能力。例如，采用頻分復用、時分復用等技術，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和信號放大技術，提高信號的強度和質量，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，其獨特的光學設計和算法能夠有效應對電磁干擾，確保測溫的準確性和穩(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，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、強電磁等復雜環(huán)境下的干擾，確保測溫數(shù)據(jù)的準確性。

在電力系統(tǒng)中，變壓器作為能量轉換的核心設備，其運行溫度直接關系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。然而，傳統(tǒng)測溫技術（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——熒光光纖測溫。本文將深入解析熒光光纖技術如何攻克變壓器高溫盲區(qū)，從原理、優(yōu)勢、應用案例到未來趨勢，展開一場技術革新之旅。

一、熒光光纖測溫技術：原理與核心優(yōu)勢

1.1 技術原理：熒光效應與光纖的完美結合

熒光光纖測溫技術的核心在于熒光物質的余暉效應。當特定波長的光（如激光或LED）照射到熒光光纖末端的熒光物質時，熒光物質受激輻射出熒光能量。這一過程的關鍵在于：熒光衰減時間常數(shù)與溫度呈指數(shù)關系。通過測量熒光信號的衰減時間，即可精準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。
• 熒光光纖：光纖內嵌熒光材料（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)溫度的精準傳導。
• 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，覆蓋變壓器內部所有關鍵點。
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，適應變壓器惡劣運行環(huán)境。
6. 長期穩(wěn)定性：熒光物質與光纖結合化學穩(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，構建分布式測溫網(wǎng)絡。
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：

• 內部故障：如分接開關接觸不良、線圈匝間短路、鐵芯硅鋼片短路等，導致局部過熱。
• 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格。

2.3 熒光光纖技術的突破：精準定位高溫盲區(qū)

熒光光纖測溫技術通過以下方式攻克高溫盲區(qū)：

• 精準定位：傳感頭可嵌入變壓器繞組、鐵芯等關鍵部位，實現(xiàn)毫米級精準測溫。
• 實時監(jiān)測：毫秒級響應速度，捕捉溫度瞬變，預防突發(fā)故障。
• 數(shù)據(jù)分析：結合歷史數(shù)據(jù)與AI算法，預測溫度趨勢，提前預警潛在風險。

三、熒光光纖測溫在變壓器中的應用：案例與實踐

3.1 典型應用場景：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，預防火災風險。
• 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：光伏電站箱變設備老化，電纜接頭絕緣嚴重，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%。
  • 故障預警準確率100%，成功預防3次設備燒毀事故。
  • 數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡上傳至云平臺，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：
  • 精準定位繞組接觸不良點，避免設備損壞。
  • 結合歷史數(shù)據(jù)，預測變壓器壽命，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：熒光光纖技術的無限可能

4.1 市場規(guī)模與增長潛力

• 全球市場：預計2027年全球光纖測溫市場規(guī)模將達23億美元，年復合增長率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用領域，占比超40%。

4.2 技術發(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：結合AI與大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度趨勢預測與故障自診斷。
• 集成化：將熒光光纖測溫與其他傳感器（如振動、壓力）集成，構建多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。

4.3 未來應用場景：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：用于手術室溫度控制、體內溫度監(jiān)測等精密醫(yī)療場景。
• 航空航天：監(jiān)測發(fā)動機、燃料箱等關鍵部位溫度，保障飛行安全。

結語：熒光光纖技術——變壓器監(jiān)測的“光明未來”

熒光光纖測溫技術的出現(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)新到應用實踐，從單一測溫到智能感知，熒光光纖技術正以“精準、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域綻放光芒，成為工業(yè)監(jiān)測領域的“隱形守護者”。

光纖測溫的原理

1.?拉曼散射原理

• 原理：當光在光纖中傳播時，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.?熒光效應原理

• 原理：在光纖末端鍍上熒光物質，當受到紫外線或紅外線的刺激時，熒光物質會發(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)對光信號的調制。當環(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變有關。
• 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，并開啟設備。

2.?參數(shù)設置

• 設置測溫范圍：根據(jù)實際需求設置測溫儀的測溫范圍，例如-50℃至200℃。
• 設置采樣頻率：選擇合適的采樣頻率，通常為每秒1次至10次。
• 校準設備：如果需要，可以使用標準溫度源對測溫儀進行校準，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。
• 導出數(shù)據(jù)：將溫度數(shù)據(jù)導出到計算機，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。
• 校準設備：定期對測溫儀進行校準，確保測量結果的準確性。

注意事項

1. 避免干擾：光纖測溫儀應避免強電磁干擾，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)境適應性：光纖測溫儀通常適用于寬溫度范圍，但需確保設備在規(guī)定的環(huán)境條件下工作。

熒光效應原理

拉曼散射原理

光纖光柵原理

其他原理

• 福州英諾電子科技有限公司
  • 技術優(yōu)勢：擁有技術研發(fā)團隊，與福州大學等高校建立產(chǎn)學研機構，成功研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的熒光式光纖溫度傳感器，擁有多項發(fā)明和實用新型專利。
  • 產(chǎn)品應用領域廣泛：為綜合管廊、油氣管線、軌道交通、電力、市政、核電、新能源、化工等多個領域提供溫度、振動、壓力等監(jiān)測的總體解決方案和應用服務。
  • 高精度測量與抗干擾能力：采用先進的熒光光纖測溫技術，基于熒光衰減時長原理的熒光光纖溫度傳感器在中低溫范圍有很高的測量精度，例如一些產(chǎn)品測量誤差僅為±1°C左右，還能夠檢測到小于0.1°C的溫度變化。同時，其熒光光纖測溫裝置具有抗電磁干擾的能力，可以在復雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，確保了信號的穩(wěn)定傳輸。
  • 產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性：產(chǎn)品在高電壓、強電磁干擾等特殊環(huán)境下測溫有著獨特的技術優(yōu)勢，例如變送器使用的熒光式光纖溫度傳感器，溫度熱點與測量信號接收部分沒有電氣連接，能長期高精度和高穩(wěn)定度工作。此外，很多優(yōu)質的熒光光纖測溫裝置具有較長的使用壽命，內部的感溫材料采用僅對溫度敏感的稀土材料，長期穩(wěn)定性已被充分驗證。
  • 市場服務能力：作為從事科研開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務為一體的高新技術企業(yè)，在服務方面也有著一定的優(yōu)勢。不僅能夠提供產(chǎn)品，還能為客戶提供整體的解決方案，在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蓬勃發(fā)展的時代，有望成為智能測溫系統(tǒng)總體解決方案的提供和應用服務商。
• 福州華光天銳光電科技有限公司
• 
• • 技術優(yōu)勢：與福州大學建立產(chǎn)學研深度合作，成立了以光學及電氣博導領銜、教授和研究生共同參與的技術攻關團隊，有助于公司在熒光式光纖傳感技術研發(fā)方面保持領先地位。通過多次測試和驗證，使公司的熒光式測溫技術達到了先進水平，并開發(fā)出多種光纖測溫相關產(chǎn)品，如熒光式光纖測溫裝置及系統(tǒng)、分布式光纖測溫系統(tǒng)、光纖光柵測溫系統(tǒng)等，產(chǎn)品種類豐富，可以滿足不同客戶的需求。
  • 品牌與口碑建設：在光纖傳感技術和智能安全監(jiān)測預警領域建立起了很好的品牌知名度和行業(yè)口碑，已建立戰(zhàn)略合作的品牌和成套企業(yè)遍布全國。這反映出公司在長期的發(fā)展過程中，產(chǎn)品質量和服務得到了市場的廣泛認可，在行業(yè)內具有較高的信譽度和影響力，能夠吸引眾多合作伙伴，進一步拓展市場份額。
  • 定制化服務能力：公司可以根據(jù)客戶需求定制化生產(chǎn)產(chǎn)品，例如在測溫范圍、測溫精度、通道數(shù)量、光纖探頭直徑長度等方面都可客制化。這種定制化服務能夠更好地滿足不同客戶在特殊場景下的個性化需求，提高客戶滿意度，增強公司在市場中的競爭力。
  • 高精度測量與抗干擾能力：其熒光光纖測溫系統(tǒng)專為電力應用而設計，很適合用于變壓器繞組熱點測溫，可直接、實時、精確測量繞組等熱點溫度?；跓晒馑p時長原理的熒光光纖溫度傳感器在中低溫范圍有很高的測量精度，能夠精確掌握溫度的變化情況，精度誤差可以控制在較小范圍內。同時，熒光光纖測溫裝置具有抗電磁干擾的能力，可以在復雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，確保了信號的穩(wěn)定傳輸。
  • 產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性：公司產(chǎn)品在光纖傳感技術和智能安全監(jiān)測預警領域建立起了很好的品牌知名度和行業(yè)口碑，產(chǎn)品和技術正獲得越來越多的用戶認可。很多優(yōu)質的熒光光纖測溫裝置具有較長的使用壽命，內部的感溫材料采用僅對溫度敏感的稀土材料，長期穩(wěn)定性已被充分驗證。

國外生產(chǎn)廠家

• Advanced Energy
  • 公司簡介：在光纖測溫領域有著重要的地位，其產(chǎn)品和技術在工業(yè)、科研等領域得到了廣泛應用。公司致力于不斷創(chuàng)新和提升產(chǎn)品質量，為用戶提供更高效、穩(wěn)定的光纖測溫系統(tǒng)。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫系統(tǒng)，包括各種類型的光纖溫度傳感器、測溫儀等，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、科研實驗等場景。
• AMETEK Land
  • 公司簡介：AMETEK Land是傳感器、測量系統(tǒng)等領域的知名供應商，其產(chǎn)品在溫度測量方面具有較高的精度和可靠性。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、紅外測溫儀等，適用于多種工業(yè)環(huán)境，如鋼鐵、玻璃、化工等行業(yè)。
• Proxitron
  • 公司簡介：Proxitron專注于光纖傳感器和測溫技術的研發(fā)與生產(chǎn)，其產(chǎn)品在溫度監(jiān)測領域具有較高的市場份額。
  • 主要產(chǎn)品：光纖溫度傳感器、光纖測溫系統(tǒng)等，廣泛應用于電力、能源、化工等行業(yè)。
• Williamson IR
  • 公司簡介：Williamson IR是一家專注于紅外測溫技術和光纖測溫技術的公司，其產(chǎn)品在高溫測量方面具有較高的性能和可靠性。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、紅外測溫儀等，適用于高溫環(huán)境下的溫度監(jiān)測，如冶金、玻璃制造等行業(yè)。
• Pyrosales
  • 公司簡介：Pyrosales是一家專業(yè)的溫度測量設備制造商，其產(chǎn)品在溫度監(jiān)測領域具有較高的知名度和市場占有率。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、熱電偶、紅外測溫儀等，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、科研實驗等領域。
• Fluke Process Instruments
  • 公司簡介：Fluke Process Instruments是全球知名的溫度測量設備供應商，其產(chǎn)品在溫度監(jiān)測方面具有較高的精度和可靠性。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、紅外測溫儀、熱電偶等，適用于多種工業(yè)環(huán)境，如電力、化工、冶金等行業(yè)。
• Tempsens
  • 公司簡介：Tempsens是一家專注于溫度傳感器和測溫系統(tǒng)的制造商，其產(chǎn)品在溫度監(jiān)測領域具有較高的市場份額。
  • 主要產(chǎn)品：光纖溫度傳感器、光纖測溫系統(tǒng)等，廣泛應用于電力、能源、化工等行業(yè)。
• 基恩士（KEYENCE）
  • 公司簡介：基恩士成立于1974年，是全球知名的傳感器、測量系統(tǒng)等供應商。其光纖測溫產(chǎn)品以高精度、高可靠性著稱，能夠滿足各種復雜環(huán)境下的溫度監(jiān)測需求。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、光纖傳感器等，廣泛應用于工業(yè)自動化、電子制造、汽車制造等領域。
• 歐姆龍自動化（OMRON）
  • 公司簡介：歐姆龍自動化成立于1933年，是傳感器、測量系統(tǒng)等領域的標準起草單位。其光纖測溫系統(tǒng)在自動化制造領域應用廣泛，憑借先進的技術和豐富經(jīng)驗，為眾多行業(yè)提供了高效、穩(wěn)定的溫度監(jiān)測解決方案。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、光纖傳感器等，適用于自動化生產(chǎn)線、工業(yè)機器人等設備的溫度監(jiān)測。
• 美國MOI微米光學公司
  • 公司簡介：美國MOI微米光學公司是可調光學技術領域的領導者，致力于提供高精度、高分辨率的可調光技術及產(chǎn)品。其光纖測溫產(chǎn)品基于先進的可調光專利技術，具有出色的性能，廣泛應用于光纖傳感、生物和光通信系統(tǒng)等領域。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫儀、可調光光纖傳感器等，適用于光纖傳感、生物醫(yī)學、光通信等領域。
• 加拿大OPSENS
  • 公司簡介：加拿大OPSENS的光纖傳感器能夠實時有效地檢測和監(jiān)視電力設備關鍵部位的溫度變化，提前發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患。其產(chǎn)品在電力行業(yè)應用廣泛，為電力設備的安全運行提供了有力保障。
  • 主要產(chǎn)品：光纖溫度傳感器、光纖測溫系統(tǒng)等，廣泛應用于電力設備的溫度監(jiān)測，如變壓器、電纜等。
• Micronor
  • 公司簡介：Micronor是一家專注于光纖溫度檢測器研發(fā)和生產(chǎn)的國外廠家，其產(chǎn)品在多個領域有著廣泛的應用。Micronor的光纖溫度檢測器以高品質和先進技術贏得了市場的認可，為用戶提供更可靠的溫度監(jiān)測解決方案。
  • 主要產(chǎn)品：光纖溫度檢測器、光纖測溫系統(tǒng)等，適用于電力、能源、化工等行業(yè)。
• RP Photonics
  • 公司簡介：RP Photonics專注于光纖溫度檢測器的研發(fā)和生產(chǎn)，其產(chǎn)品在光纖傳感等領域具有較高的市場份額。RP Photonics以先進的技術和優(yōu)質的服務，滿足了不同用戶的需求，推動了光纖測溫技術的發(fā)展。
  • 主要產(chǎn)品：光纖溫度檢測器、光纖傳感器等，廣泛應用于光纖傳感、光通信等領域。
• Weidmann Optocon
  • 公司簡介：Weidmann Optocon是國外知名的光纖測溫生產(chǎn)廠家之一，其產(chǎn)品在電力、能源等行業(yè)應用廣泛。Weidmann Optocon注重技術創(chuàng)新和產(chǎn)品質量，為用戶提供多種高性能的光纖測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)，助力設備的安全穩(wěn)定運行。
  • 主要產(chǎn)品：光纖測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)、光纖溫度傳感器等，適用于電力設備的溫度監(jiān)測，如變壓器、開關柜等。

光纖測溫技術利用光纖作為傳感介質，通過檢測光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S溫度變化而產(chǎn)生的特性改變，從而實現(xiàn)對溫度的測量。根據(jù)傳感原理和實現(xiàn)方式的不同，光纖測溫技術主要分為以下幾種：

1. 熒光光纖測溫 (Fiber Optic Fluorescence Thermometry, FOFT)

• 原理：?熒光光纖測溫基于某些特定材料（通常是摻雜稀土離子的玻璃或晶體）在受到特定波長光激發(fā)后會發(fā)射出熒光的現(xiàn)象。熒光光譜的特性（如熒光強度比、熒光壽命等）與溫度密切相關。通過測量這些熒光特性，可以精確地反演出被測點的溫度。

• 特點：

  • 高精度：?熒光壽命對溫度的依賴性非常穩(wěn)定且靈敏，可以實現(xiàn)較高的測溫精度。

  • 本質安全：?光纖本身不導電，適用于易燃易爆等危險環(huán)境。

  • 抗電磁干擾：?光信號傳輸不受電磁場的影響。

  • 點式測量：?通常為點式或少點測量，但可通過光纖探頭的布置實現(xiàn)多點測量。

  • 響應速度較快：?熒光壽命的變化通常在微秒或毫秒級。

• 應用領域：?電力設備（變壓器繞組熱點監(jiān)測）、醫(yī)療領域（微創(chuàng)手術溫度監(jiān)測）、化工行業(yè)（反應釜內部溫度監(jiān)測）、航空航天（發(fā)動機部件溫度監(jiān)測）、科研領域等對精度和安全性要求高的場合。

2. 分布式光纖測溫 (Distributed Optical Fiber Thermometry, DOFT)

• 原理：?分布式光纖測溫利用光纖本身作為傳感器，通過向光纖中注入脈沖光，并檢測后向散射光（如拉曼散射、布里淵散射、瑞利散射）的特性變化來實現(xiàn)沿光纖長度方向的連續(xù)溫度分布測量。散射光的強度、頻率或偏振態(tài)等參數(shù)會受到溫度的影響。

• 特點：

  • 分布式測量：?可以實現(xiàn)沿光纖長度方向的連續(xù)溫度監(jiān)測，獲取空間溫度分布信息。

  • 測量距離長：?可以實現(xiàn)幾公里甚至幾十公里的測溫距離。

  • 定位精度：?通過測量后向散射光的時間延遲來確定溫度變化的位置，定位精度取決于時間分辨率。

  • 環(huán)境適應性強：?光纖本身耐腐蝕、抗電磁干擾。

  • 成本較高：?儀器設備相對復雜，成本較高。

• 應用領域：?油氣管道泄漏監(jiān)測、電力電纜狀態(tài)監(jiān)測、隧道和橋梁結構健康監(jiān)測、消防安全監(jiān)測（火災預警）、地熱資源勘探、大型儲罐溫度監(jiān)測等需要大范圍、長距離溫度監(jiān)測的場合。

3. 光纖光柵測溫 (Fiber Bragg Grating Thermometry, FBTG)

• 原理：?光纖布拉格光柵是在光纖纖芯中制作的周期性折射率調制結構。當寬帶光源入射到光柵時，只有滿足布拉格條件的特定波長的光會被反射回來，其余波長的光則繼續(xù)透射。布拉格波長（反射峰值波長）對光柵周圍的溫度和應力變化非常敏感。通過監(jiān)測布拉格波長的漂移量，可以實現(xiàn)對溫度和應力的測量。

• 特點：

  • 多點測量能力強：?可以在一根光纖上制作多個具有不同中心波長的光柵，實現(xiàn)多點溫度或應力測量。

  • 精度較高：?溫度分辨率可達0.1℃甚至更高。

  • 小型化：?光柵尺寸小巧，易于集成。

  • 抗電磁干擾：?本質安全。

  • 易于復用：?可通過波分復用、時分復用等技術在一根光纖上集成大量傳感器。

• 應用領域：?結構健康監(jiān)測（橋梁、大壩、風力葉片）、航空航天（復合材料結構溫度和應力監(jiān)測）、油氣井下監(jiān)測、電力設備狀態(tài)監(jiān)測、醫(yī)療器械等需要多點、小型化、高精度測量的場合。

4. 砷化鎵光纖測溫 (Gallium Arsenide Fiber Thermometry)

• 原理：?砷化鎵（GaAs）半導體材料的帶隙能量對溫度非常敏感。當光照射到砷化鎵材料時，只有能量高于帶隙能量的光子才能被吸收。隨著溫度升高，帶隙能量減小，吸收邊會向長波方向移動。通過測量透射光或反射光的吸收邊位置，可以確定溫度。

• 特點：

  • 高溫測量能力強：?適用于高溫環(huán)境下的溫度測量，通?？蛇_數(shù)百攝氏度。

  • 精度較高：

  • 點式測量：?通常為點式測量。

  • 對光纖材料要求高：?砷化鎵光纖的制備工藝相對復雜。

• 應用領域：?工業(yè)高溫過程控制、冶金、陶瓷燒結、發(fā)動機排氣溫度監(jiān)測等高溫環(huán)境下的溫度測量。

二、 熒光光纖測溫的獨特優(yōu)勢

與其他光纖測溫技術相比，熒光光纖測溫在某些關鍵方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，使其在特定應用領域更具競爭力：

1. 本質安全和抗電磁干擾的極致體現(xiàn)：

所有光纖測溫技術都具備本質安全和抗電磁干擾的特性，但熒光光纖測溫在這方面尤為突出。由于其傳感原理基于光與特定熒光材料的相互作用，整個測溫過程完全通過光信號傳輸和處理，沒有任何電氣元件直接暴露在被測環(huán)境中。這使得熒光光纖測溫在易燃易爆、強電磁干擾等極端危險或復雜環(huán)境中具有無可比擬的優(yōu)勢，例如：

• 高壓電力設備：?變壓器、開關柜等高壓設備的繞組熱點監(jiān)測，避免了傳統(tǒng)電測溫帶來的安全隱患和電磁干擾問題。

• 化工和石油化工行業(yè)：?反應釜、管道等存在易燃易爆介質的場所，確保測溫過程的安全性。

• 核工業(yè)：?核反應堆等強輻射環(huán)境下的溫度監(jiān)測，光纖材料本身具有一定的抗輻射能力。

2. 高精度和高靈敏度：

熒光壽命測溫是熒光光纖測溫的主要方法之一。熒光壽命是指熒光強度衰減到初始值 1/e 所需的時間，它主要取決于熒光材料的特性和溫度，而與激發(fā)光強度、光路損耗等因素無關。這種特性使得熒光壽命測溫具有極高的穩(wěn)定性和精度。微小的溫度變化就能引起熒光壽命的顯著變化，從而實現(xiàn)高靈敏度的溫度測量。這對于一些對溫度精度要求極高的應用至關重要，例如：

• 醫(yī)療領域：?微創(chuàng)手術中對人體組織溫度的精確監(jiān)測，避免熱損傷。

• 精密儀器和設備：?對關鍵部件溫度的精確控制，保證設備的穩(wěn)定運行。

• 科研領域：?精確測量各種實驗過程中的溫度變化。

3. 良好的穩(wěn)定性和可靠性：

熒光光纖傳感器通常采用化學惰性的玻璃或晶體材料，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和長期穩(wěn)定性。熒光壽命作為測溫參數(shù)，不易受到外部環(huán)境因素（如濕度、壓力等）的干擾，保證了測溫結果的可靠性。這對于需要長期在線監(jiān)測的應用非常重要，可以減少維護成本，提高系統(tǒng)的可靠性。

4. 適用溫度范圍廣：

通過選擇不同的熒光材料，可以實現(xiàn)對不同溫度范圍的測量。一些特殊的熒光材料甚至可以在高溫或低溫環(huán)境下工作，滿足各種復雜應用的需求。

5. 小型化和靈活性：

光纖本身具有體積小、重量輕、易于彎曲的特點，使得熒光光纖傳感器可以制作得非常小巧，方便安裝在狹小或難以接近的區(qū)域。同時，光纖的柔韌性也使其能夠適應各種復雜的幾何形狀。

三、 熒光光纖測溫的應用領域

憑借其獨特的優(yōu)勢，熒光光纖測溫在眾多領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景：

• 電力行業(yè)：

  • 變壓器繞組熱點監(jiān)測：?精確測量變壓器內部繞組的最高溫度，防止過熱故障，延長設備壽命。

  • 高壓開關柜觸頭溫度監(jiān)測：?實時監(jiān)測觸頭溫度，預防接觸不良和過熱燒損。

  • 電力電纜接頭溫度監(jiān)測：?及時發(fā)現(xiàn)電纜接頭過熱問題，避免安全事故。

• 醫(yī)療領域：

  • 微創(chuàng)手術溫度監(jiān)測：?在射頻消融、激光治療等微創(chuàng)手術中，精確監(jiān)測組織溫度，避免過度加熱或加熱不足。

  • 導管式溫度傳感器：?用于心血管、泌尿系統(tǒng)等體內溫度監(jiān)測。

• 化工和石油化工行業(yè)：

  • 反應釜內部溫度監(jiān)測：?實時監(jiān)測反應過程中的溫度分布，優(yōu)化工藝控制，提高產(chǎn)品質量和安全性。

  • 管道和儲罐溫度監(jiān)測：?檢測異常溫升，預防泄漏和火災。

• 航空航天領域：

  • 發(fā)動機部件溫度監(jiān)測：?監(jiān)測渦輪葉片、燃燒室等關鍵部件的溫度，評估發(fā)動機性能和壽命。

  • 飛行器結構溫度監(jiān)測：?監(jiān)測機翼、機身等結構的溫度變化。

• 工業(yè)自動化和過程控制：

  • 設備和軸承溫度監(jiān)測：?預防機械故障，實現(xiàn)預測性維護。

  • 食品加工和制藥行業(yè)：?精確控制生產(chǎn)過程中的溫度。

• 科研領域：

  • 材料科學研究：?研究材料在不同溫度下的特性。

  • 生物醫(yī)學研究：?研究生物體內的溫度變化。

1.?產(chǎn)學研深度合作背景

福州華光天銳與福州大學建立了長期產(chǎn)學研合作，成立由光學及電氣領域博導領銜、教授和研究生參與的研發(fā)團隊，專注于熒光式光纖傳感技術的攻關。經(jīng)過多年測試驗證，其技術達到國際先進水平，并申請了多項專利。

2.?核心技術的自主研發(fā)

• 熒光光纖測溫技術：采用稀土材料的熒光壽命測溫原理，解決了高電壓、強電磁干擾等場景的測溫難題，核心技術完全自主可控。
• 產(chǎn)品覆蓋全鏈條：包括熒光式光纖測溫裝置、分布式光纖測溫系統(tǒng)（DTS）、光纖光柵測溫系統(tǒng)等，均擁有自主知識產(chǎn)權。

3.?生產(chǎn)與定制能力

• 公司具備完整的生產(chǎn)體系，產(chǎn)品參數(shù)（如測溫范圍、精度、通道數(shù)、光纖長度等）可根據(jù)客戶需求定制。
• 實際案例覆蓋電力（如變壓器繞組測溫）、軌道交通、石油化工等領域，技術穩(wěn)定性和可靠性已通過市場驗證。

4.?行業(yè)認可與競爭優(yōu)勢

• 產(chǎn)品符合國網(wǎng)/南網(wǎng)招投標標準，并逐步替代進口品牌（如美國等）。
• 技術優(yōu)勢包括抗電磁干擾、耐高壓（如光纖耐受100KV工頻電壓）、長期穩(wěn)定性等。

綜上，華光天銳的光纖測溫技術從研發(fā)到生產(chǎn)均自主完成，并通過實際應用驗證了其技術實力。如需進一步了解技術細節(jié)或合作案例，可參考官網(wǎng)或聯(lián)系官方渠道。

變電站監(jiān)測系統(tǒng)是一種先進的、集成多種功能的系統(tǒng)，被廣泛應用于變電站的運營和管理中，其核心目的在于確保變電站的安全、穩(wěn)定以及高效運行。

一、數(shù)據(jù)采集功能?變電站監(jiān)測系統(tǒng)能夠采集多種類型的數(shù)據(jù)。其中包括變電站內各種設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，像變壓器油溫、設備的電壓、電流等電氣參數(shù)，這些參數(shù)對于了解設備的工作狀況至關重要。同時，它還會采集環(huán)境參數(shù)，例如溫度、濕度、氣壓等。例如，在夏季高溫時期，如果環(huán)境溫度過高，可能會影響電氣設備的散熱效率，進而對設備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生潛在威脅。通過數(shù)據(jù)采集功能，系統(tǒng)可以實時獲取這些數(shù)據(jù)，并為后續(xù)的分析和處理提供基礎依據(jù)。

二、實時監(jiān)控的實現(xiàn)?借助各類傳感器和數(shù)據(jù)采集設備，變電站監(jiān)測系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控變電站內各個部分的情況。從設備層面來看，它能精確掌握設備是否正常運行、是否存在過載、過熱或者電氣參數(shù)異常等狀況。對于變電站內的整體環(huán)境，如有沒有物體闖入、是否發(fā)生火災、環(huán)境參數(shù)是否超出正常范圍等情況也能進行實時監(jiān)督。一旦某些數(shù)據(jù)或者狀態(tài)偏離預設值，系統(tǒng)能夠立即發(fā)出警報，促使相關運維人員及時察覺并解決問題，避免事故惡化。以設備的實時監(jiān)控為例，如果變壓器的油溫突然升高，達到設定的危險值，系統(tǒng)會迅速發(fā)出報警信號，及時通知工作人員采取措施，像檢查冷卻系統(tǒng)是否正常等。

三、故障預警機制?變電站監(jiān)測系統(tǒng)具有強大的故障預警能力。它通過分析采集到的各類數(shù)據(jù)，可以預測設備的故障風險。這種分析不是基于單一數(shù)據(jù)點，而是綜合大量的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，運用特定的算法模型來進行判斷。例如，通過對某個開關設備長期的開合數(shù)據(jù)、電流通過數(shù)據(jù)及環(huán)境影響數(shù)據(jù)等進行分析，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在某些潛在的規(guī)律性變化或者異常波動，可能預示著該設備即將出現(xiàn)故障。這樣，在設備真正發(fā)生故障之前，系統(tǒng)提前預警，為運維人員提供足夠的時間來準備維修，大幅降低設備損壞的風險，減少因設備故障導致的停電時間和維修成本，從而提升變電站的整體可靠性。同時故障的預警也有助于預防安全事故的發(fā)生，保障變電站工作人員與周邊環(huán)境的安全。

四、輔助決策與系統(tǒng)優(yōu)化支持?通過對變電站歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，監(jiān)測系統(tǒng)可以為設備的運行優(yōu)化提供決策支持。例如，根據(jù)不同時間段的電力負荷、設備性能損耗等數(shù)據(jù)，合理安排設備維護周期、電網(wǎng)調度方案等。這有助于優(yōu)化資源配置，例如在優(yōu)化電網(wǎng)調度方案時，可以有效地減少電力傳輸?shù)膿p耗，進一步提升變電站的運行效率，降低運行成本。并且，變電站管理人員可以依據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)提供的詳細分析報告，對變電站的運營管理做出科學合理的決策，從而保障整個變電站長期處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，變電站監(jiān)測系統(tǒng)正在朝著更加智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展。例如，煤礦企業(yè)變電站監(jiān)測系統(tǒng)的智能化升級的研究與應用，通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等新技術的不斷融入，使得系統(tǒng)能夠處理的數(shù)據(jù)量不斷增多，種類也更為繁雜；并且可以整合更多可用的數(shù)據(jù)資源和先進技術能力?？偟膩碚f，這種智能化和數(shù)字化的發(fā)展趨勢有助于進一步提升電力系統(tǒng)的整體可靠性和運行效率，更加適應現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的需求。

數(shù)字化油面溫度計是為迭代傳統(tǒng)的變壓器油面溫度計而設計，對現(xiàn)場變壓器油面溫度進行實時監(jiān)測，具備傳統(tǒng)油面溫度計的所有功能，同時數(shù)字化改進了在現(xiàn)場表盤上指示溫度的準確性外，還增加了模擬電流輸出、485通訊功能、4G功能，滿足智慧變電站技術規(guī)范的數(shù)字化遠傳表計通訊協(xié)議，將現(xiàn)場變壓器油面溫度信息傳送至后臺。