適用于高壓開(kāi)關(guān)柜、箱變的局放在線監(jiān)測(cè)，采用超聲波地電波二合一傳感器、特高頻超聲波二合一傳感器、特高頻+超聲波地電波三合一監(jiān)測(cè)方式，精度高、定位準(zhǔn)。

       方案一：集中式監(jiān)測(cè)主機(jī)、超聲波地電波二合一局放傳感器、后臺(tái)系統(tǒng)；

       方案二：集中式監(jiān)測(cè)主機(jī)、特高頻超聲波二合一局放傳感器、后臺(tái)系統(tǒng)；

       方案三：集中式監(jiān)測(cè)主機(jī)、空間特高頻局放傳感器、超聲波地電波二合一傳感器、后臺(tái)系統(tǒng)。

分布式光纖測(cè)溫是目前新興的接觸式測(cè)溫手段，具有體積小、重量輕、無(wú)源檢測(cè)、防電磁干擾、阻燃防爆、易于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。

分布式光纖測(cè)溫是利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號(hào)介質(zhì)，探測(cè)出沿著光纖不同位置的溫度和應(yīng)變的變化，實(shí)現(xiàn)分布式的測(cè)量。位置測(cè)量一般方式 ：發(fā)射光與反射光的時(shí)差 * 介質(zhì)中光速 /2。

常規(guī)光纖測(cè)溫方法主要基于拉曼散射中反斯托克斯光和斯托克斯光的強(qiáng)度之比與溫度關(guān)系的等式，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是由激光發(fā)射器發(fā)出的光后，會(huì)在介質(zhì)里產(chǎn)生散射光，背散射光經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)征別模塊，得到斯托克斯光和反斯托克斯光，由光電探測(cè)器得出光強(qiáng)值，采樣轉(zhuǎn)換后按照拉曼散射公式計(jì)算出被測(cè)點(diǎn)位置和溫度。有效減小了溫度測(cè)量的相對(duì)誤差，應(yīng)用于光纖測(cè)溫領(lǐng)域里，顯著提高了分布式光纖測(cè)溫的精確度和靈活性。

光學(xué)零件，又稱(chēng)光學(xué)元件。光學(xué)系統(tǒng)的基本組成單元。大部分光學(xué)零件起成像的作用，如透鏡、棱鏡、反射鏡等。

另外還有一些在光學(xué)系統(tǒng)中起特殊作用（如分光、傳像、濾波等）的零件，如分劃板、濾光片、光柵用以光學(xué)纖維件等。全息透鏡、梯度折射率透鏡、二元光學(xué)元件等，是一二十年來(lái)出現(xiàn)的新型光學(xué)零件。

應(yīng)用光學(xué)：

由于光學(xué)由許多與物理學(xué)緊密聯(lián)系的分支學(xué)科組成，具有廣泛的應(yīng)用，所以還有一系列應(yīng)用背景較強(qiáng)的分支學(xué)科也屬于光學(xué)范圍。

如有關(guān)電磁輻射物理量測(cè)量的光度學(xué)和輻射度學(xué)；以正常平均人眼為接收器來(lái)研究電磁輻射所引起的彩色視覺(jué)及其心理物理量的測(cè)量的色度學(xué)；以及眾多的技術(shù)光學(xué)諸如光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及光學(xué)儀器理論，光學(xué)制造和光學(xué)測(cè)試及干涉量度學(xué)、薄膜光學(xué)、纖維光學(xué)和集成光學(xué)等。

還有與其他學(xué)科交叉的分支，如天文光學(xué)、海洋光學(xué)、遙感光學(xué)、大氣光學(xué)、生理光學(xué)及兵器光學(xué)等。

光學(xué)零件，又稱(chēng)光學(xué)元件。光學(xué)系統(tǒng)的基本組成單元。大部分光學(xué)零件起成像的作用，如透鏡、棱鏡、反射鏡等。

又稱(chēng)光學(xué)元件。光學(xué)系統(tǒng)的基本組成單元。大部分光學(xué)零件起成像的作用，如透鏡、棱鏡、反射鏡等。另外還有一些在光學(xué)系統(tǒng)中起特殊作用（如分光、傳像、濾波等）的零件，如分劃板、濾光片、光柵用以光學(xué)纖維件等。全息透鏡、梯度折射率透鏡、二元光學(xué)元件等，是一二十年來(lái)出現(xiàn)的新型光學(xué)零件。

分布式光纖測(cè)溫技術(shù)原理

光纖測(cè)溫的機(jī)理是依據(jù)后向拉曼(Raman) 散射效應(yīng)。激光脈沖與光纖分子相互作用, 發(fā)生散射，散射有多種，如：瑞利(Rayleigh)散射、布里淵(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動(dòng)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比光源波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，稱(chēng)斯托克斯(Stokes)光，和一個(gè)比光源波長(zhǎng)短的光，稱(chēng)為反斯托克斯(Anti-Stokes)光。光纖受外部溫度的調(diào)制使光纖中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光強(qiáng)發(fā)生變化，Anti-Stokes 與Stokes 的比值提供了溫度的指示，利用這一原理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沿光纖溫度場(chǎng)的分布式測(cè)量。

分布式光纖測(cè)溫預(yù)警系統(tǒng)采用高品質(zhì)的脈沖光源、光接收設(shè)備和高速的信號(hào)采集處理技術(shù)，就可以得到沿光纖所有點(diǎn)的準(zhǔn)確溫度值。目前性能好，技術(shù)的分布式光纖測(cè)溫預(yù)警系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)距離長(zhǎng)10km；空間分辨率1m 的溫度進(jìn)行測(cè)量，也就是相當(dāng)于10,000 個(gè)測(cè)量點(diǎn)。

一、技術(shù)特征

（1）初代抗磨損膜技術(shù)

抗磨損膜始于20世紀(jì)70年代初，當(dāng)時(shí)認(rèn)為光學(xué)鏡片不易磨制是因?yàn)槠溆捕雀?，而有機(jī)鏡片則太軟所以容易磨損。因此將石英材料于真空條件下鍍?cè)谟袡C(jī)鏡片表面，形成一層非常硬的抗磨損膜，但由于其熱脹系數(shù)與片基材料的不匹配，很容易脫膜和膜層脆裂，因此抗磨損效果不理想。

（2）第二代抗磨損膜技術(shù)

20世紀(jì)80年代以后，研究人員從理論上發(fā)現(xiàn)磨損產(chǎn)生的機(jī)理不僅僅與硬度相關(guān)，膜層材料具有“硬度/形變”的雙重特性，即有些材料的硬度較高，但變形較小，而有些材料硬度較低，但變形較大。第二代的抗磨損膜技術(shù)就是通過(guò)浸泡工藝法在有機(jī)鏡片的表面鍍上一種硬度高且不易脆裂的材料。

（3）第三代抗磨損膜技術(shù)

第三代的抗磨損膜技術(shù)是20世紀(jì)90年代以后發(fā)展起來(lái)的，主要是為了解決有機(jī)鏡片鍍上減反射膜層后的抗磨性問(wèn)題。由于有機(jī)鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度有很大的差別，新的理論認(rèn)為在兩者之間需要有一層抗磨損膜層，使鏡片在受到砂礫磨擦?xí)r能起緩沖作用，并而不容易產(chǎn)生劃痕。第三代抗磨損膜層材料的硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間，其磨擦系數(shù)低且不易脆裂。

（4）第四代抗磨損膜技術(shù)

第四代的抗膜技術(shù)是采用了硅原子，例如法國(guó)依視路公司的帝鍍斯（TITUS）加硬液中既含有有機(jī)基質(zhì)，又含有包括硅元素的無(wú)機(jī)超微粒物，使抗磨損膜具備韌性的同時(shí)又提高了硬度?，F(xiàn)代的鍍抗磨損膜技術(shù)主要的是采用浸泡法，即鏡片經(jīng)過(guò)多道清洗后，浸入加硬液中，一定時(shí)間后，以一定的速度提起。這一速度與加硬液的黏度有關(guān)，并對(duì)抗磨損膜層的厚度起決定作用。提起后在100°C左右的烘箱中聚合4－5小時(shí)，鍍層厚約3－5微米。

二、測(cè)試方法

判斷和測(cè)試抗磨損膜抗磨性的根本的方法是臨床使用，讓戴鏡者配戴一段時(shí)間，然后用顯微鏡觀察并比鏡片的磨損情況。當(dāng)然，這通常是在這一新技術(shù)正式推廣前所采用的方法，目前我們常用的較迅速、直觀的測(cè)試方法是：

（1）磨砂試驗(yàn)

將鏡片置于盛有砂礫的宣傳品內(nèi)（規(guī)定了砂礫的粒度和硬度)，在一定的控制下作來(lái)回磨擦。結(jié)束后用霧度計(jì)測(cè)試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標(biāo)準(zhǔn)鏡片作比較。

（2）鋼絲絨試驗(yàn)

用一種規(guī)定的鋼絲絨，在一定的壓力和速度下，在鏡片表面上磨擦一琿的次數(shù)，然后用霧度計(jì)測(cè)試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標(biāo)準(zhǔn)鏡片作比較。當(dāng)然，我們也可以手工操作，對(duì)二片鏡片用同樣的壓力磨擦同樣的次數(shù)，然后用肉眼觀察和比較。

上述兩種測(cè)試方法的結(jié)果與戴鏡者長(zhǎng)期配戴的臨床結(jié)果比較接近。

（3）減反射膜和抗磨損膜的關(guān)系

鏡片表面的減反射膜層是一種非常薄的無(wú)機(jī)金屬氧化物材料（厚度低于1微米），硬且脆。當(dāng)鍍于光學(xué)鏡片上時(shí)，由于片基比較硬，砂礫在其上面劃過(guò)，膜層相對(duì)不容易產(chǎn)生劃痕；但是減反射膜鍍于有機(jī)鏡片上時(shí)，由于片基較軟，砂礫在膜層上劃過(guò)，膜層很容易產(chǎn)生劃痕。

光纖光柵傳感技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域

1) 電力電纜溫度監(jiān)測(cè)

電力電纜的在線實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)，具有重大現(xiàn)實(shí)意義：

運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，有效監(jiān)測(cè)電纜在不同負(fù)載下的發(fā)熱狀態(tài)，積累歷史數(shù)據(jù)；

載流量分析，可以保證在不超過(guò)電纜的允許運(yùn)行溫度的情況下 ，大的發(fā)揮電纜的傳輸能力，降低運(yùn)行成本；

老化監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)電纜上的局部過(guò)熱點(diǎn)。及時(shí)采取降溫措施，延緩電纜老化速度；

實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)電纜運(yùn)行過(guò)程中的外力破壞；

電纜溝內(nèi)火情監(jiān)測(cè)與報(bào)警；
 

2）高壓架空線的增客

在歐洲還廣泛應(yīng)用于高壓架空線的增容監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵跨的導(dǎo)線溫度監(jiān)測(cè)，提高整條架空線路的輸送容量。在法國(guó)里昂，巴黎等地具有成功實(shí)例。
 

3）發(fā)電廠，大型冶金企業(yè)電纜溝防火及火情監(jiān)測(cè)

電纜溝防火直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。根據(jù)電力事故分析，由于電纜故障引發(fā)的火災(zāi)事故占相當(dāng)大比例?；馂?zāi)一旦發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致大面積電纜壞毀，機(jī)組被迫停機(jī)，造成重大直接 經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)可以提前警惕，以便時(shí)采用措施。

傳統(tǒng)的測(cè)溫方法是將某些點(diǎn)式溫度傳感器安裝在電纜溝的重要部位，用光纜進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)傳送，其優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)，但存在安裝繁瑣，抗電磁干擾能力低，監(jiān)測(cè)不完整等缺點(diǎn)。
 

4）交通運(yùn)輸領(lǐng)域的溫度檢測(cè)和火情監(jiān)測(cè)

如：高速公路隧道、過(guò)江隧道，地鐵、鐵路 、機(jī)場(chǎng)、船艙等防火，火情監(jiān)測(cè)。10個(gè)報(bào)警輸出，可同時(shí)啟動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)，關(guān)閉火災(zāi)通道，通知醫(yī)療救援和指揮中心等。
 

5）重要區(qū)域的溫度測(cè)量和監(jiān)控

如：發(fā)電廠電纜溝/橋架、電廠鍋爐、變電站設(shè)備、輸煤系統(tǒng)傳輸帶、計(jì)算機(jī)房、電視臺(tái)、通信機(jī)房、移動(dòng)基站、控制機(jī)房、電線電纜通道等。

6）危險(xiǎn)區(qū)域的溫度測(cè)量和監(jiān)控（設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)外加電源，受監(jiān)控的區(qū)域不帶電）

如：油罐、氣罐、煤倉(cāng)、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等。

7）大面積、大范圍的溫度測(cè)溫和監(jiān)控

如：糧倉(cāng)、冷庫(kù)、貨倉(cāng)、造紙廠、酒廠、制藥廠、飲料廠、煙廠等。

8）壓力容器表面溫度測(cè)量和監(jiān)控

9）大型電力變壓器內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)

根據(jù)變壓器的溫度監(jiān)測(cè)要求布置光纜，光纜所到之處，溫度實(shí)時(shí)顯示。

光纖測(cè)溫系統(tǒng)能夠保證高壓開(kāi)關(guān)柜穩(wěn)定的運(yùn)行，常見(jiàn)的影響高壓開(kāi)關(guān)柜可靠運(yùn)行的因素較多，導(dǎo)電連接處的接觸不良是其中重要的因素之一。

由于電流流過(guò)產(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)溫度進(jìn)變化。變電站開(kāi)關(guān)柜的動(dòng)靜觸頭、電纜接頭等連接處位置由于接觸不良而導(dǎo)致過(guò)熱是一種嚴(yán)重的事故隱患。近年來(lái)變電站均發(fā)生過(guò)類(lèi)似的事故，輕者造成斷電，重則引發(fā)爆炸和火災(zāi)。

一般從開(kāi)關(guān)柜接頭過(guò)熱開(kāi)始到形成事故會(huì)有時(shí)間間隔，若能及早發(fā)現(xiàn)溫度異常并快速處理，將大大減少電氣事故發(fā)生率。通過(guò)分析研究，決定應(yīng)用高壓開(kāi)關(guān)柜點(diǎn)式光纖在線測(cè)溫系統(tǒng)，通過(guò)在線監(jiān)視的方法，對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度，尤其是敏感位置溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是故障預(yù)警和預(yù)防事故的重要手段，提前發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)備接頭發(fā)熱的跡象，防止出現(xiàn)惡性事故

決定將點(diǎn)式光纖測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用在電網(wǎng)高壓柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓柜內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)的全方面要求，提高變電站運(yùn)行的可靠性，
110 kV變電站10 kV高壓開(kāi)關(guān)柜為例具體說(shuō)明。

光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以分為熒光光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分布式光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、光纖光柵光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的因素眾多，其中一個(gè)重要且常見(jiàn)的因素是輸配電設(shè)備的發(fā)熱問(wèn)題。由于輸配電設(shè)備大多采用封閉式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致散熱差，熱量逐步積累，設(shè)備局部溫度升高，危害設(shè)備的正常運(yùn)行甚至減少設(shè)備的使用壽命。此外，許多輸配電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，故障發(fā)生前溫度都會(huì)大幅上升，如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)易造成重大的電氣事故。因此，對(duì)輸配電設(shè)備溫度進(jìn)行直觀、有效的監(jiān)測(cè)不僅關(guān)乎設(shè)備使用壽命，而且關(guān)乎電網(wǎng)的運(yùn)行。

研究人員針對(duì)輸配電設(shè)備發(fā)熱故障特點(diǎn)提出了多種溫度指示技術(shù)，文中根據(jù)已有的研究成果將這些溫度指示技術(shù)總結(jié)歸納為紅外測(cè)溫技術(shù)、熱電偶傳感器技術(shù)、光纖光柵傳感器技術(shù)、聲表面波技術(shù)以及示溫變色材料技術(shù)。

隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，金屬電解電積等精煉技術(shù)的不斷進(jìn)步，既要提高電解槽生產(chǎn)效率，又要保證電解產(chǎn)品的質(zhì)量。通常，電解、電積槽內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板和陰極板，再通過(guò)相應(yīng)的電解液正常循環(huán)，通過(guò)電流，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使得極板上沉積相應(yīng)的金屬。

為了保證電解、電積的效果，需要保持整個(gè)電解、電積槽體內(nèi)的電解液溫度盡量平衡穩(wěn)定，若槽內(nèi)某個(gè)位置的電解液溫度突然降低或升高，都會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。例如溫度太低，則可能產(chǎn)生結(jié)晶狀況，從而極大的影響電解、電積的正常運(yùn)行。

現(xiàn)在技術(shù)當(dāng)中，通常的方式是由工人攜帶測(cè)溫儀器按一定的時(shí)間頻率，不間斷的去測(cè)量相應(yīng)位置或深度的電解液的溫度，但是這種測(cè)量方式效率低下，且人力成本太高。

也是一些方式是通過(guò)設(shè)置多個(gè)電子溫度傳感器來(lái)進(jìn)行溫度的采集，從而實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)，但是傳統(tǒng)的電子溫度傳感器單價(jià)太高，而且電解槽當(dāng)中，需要測(cè)量溫度的點(diǎn)位非常多，需要數(shù)十到數(shù)百個(gè)電子溫度傳感器，鋪設(shè)成本太高。同時(shí)，由于電解槽當(dāng)中通常都是大電流工作，所以會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)的磁場(chǎng)，而電子溫度傳感器則是非常精密的電子元件，受磁場(chǎng)的影響非常大，導(dǎo)致一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的溫度測(cè)量。

近年來(lái)，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，它是一種長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)測(cè)量感溫光纖周?chē)鷾囟葓?chǎng)的分布式傳感器，該系統(tǒng)基于拉曼散射效應(yīng)和OTDR技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在生活中起到極其重要的作用，避免了很多事故的發(fā)生。

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)(以下稱(chēng)DTS系統(tǒng))是一種基于OTDR和拉曼散射原理研制而成的溫度測(cè)量系統(tǒng)，其溫度傳感器是光纖(通常制作成光纜)。DTS利用光纖的拉曼效應(yīng)，即光
纖鋪設(shè)位置(空間)的溫度場(chǎng)調(diào)制了光纖中傳輸?shù)暮笙蚶⑸涔?，?jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理后就可解調(diào)出溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)溫度信息。DTS系統(tǒng)組成一般包括大功率脈沖激光光源，光纖波分復(fù)用耦合器，傳感光纜，光電探測(cè)器，信號(hào)放大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊及系統(tǒng)主機(jī)(PC機(jī)或工控機(jī))。由于DTS是分布式的，即光纜連續(xù)地鋪設(shè)在需要監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)，而且距離較長(zhǎng)(通常是幾公里)，相比與其他測(cè)溫系統(tǒng)，DTS具有明顯的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)目前已廣泛應(yīng)用于各種隧道，電力，鋼鐵廠及礦場(chǎng)等需要火災(zāi)監(jiān)測(cè)的領(lǐng)域。

光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：光波不受電磁干擾影響；光纖工作頻率寬，動(dòng)態(tài)范圍大，是一種低損耗傳輸線；光纖本身不帶電、體積小、質(zhì)量輕、易彎曲、抗輻射性能好。故光纖溫度傳感器特別適合于易燃、易爆、空間受?chē)?yán)格限制及強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下使用，解決了傳統(tǒng)方法無(wú)法解決的測(cè)溫難題。

分布式光纖溫度傳感技術(shù)主要利用了光學(xué)非線性效應(yīng)中拉曼散射光信號(hào)的強(qiáng)度與溫度的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)光纖不同位置處激發(fā)產(chǎn)生的拉曼散射光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)與強(qiáng)度分析進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光纖不同位置處溫度的測(cè)量。分布式光纖溫度傳感技術(shù)中的光纖即是傳感器也是信息傳輸媒介，該技術(shù)具有傳感器結(jié)構(gòu)靈活、分布連續(xù)、監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)、工作溫度高等特點(diǎn)，因此在消防與火災(zāi)預(yù)警、油井勘測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。