应用研究
基于光纤光栅传感的主井
提升系统高压供电设备温度监测研究
徐辉
(安徽恒源煤电股份有限公司线营孜煤矿安徽缩州234000)
数事与爽儿
摘要：本文针对主并提升系统的高压供电设备中存在的安全跨惠，充其在设备长期运行时国高压开关柜、接触器及变压器的融头等接融不良会出现触头温度过高，产生过热现象。由于电压过高和电磁干扰等因素难以用常规的测温方法来监测其温度，本文利用光纤的抗电磁干抗、电气绝缘、耐腐快和本质安全的特性，采用分布式光纤光褥传感测温，同时结含小波神经网络和互相关过程对信号进行调制、去噪的技术，实现对其温度的安全、准确测量，结果表明，该系统能较好、准确地反映提升系统的高压供电设备中的温度监测。
关键词：光纤光栅主并提升机温度监测去噪算法中图分类号：TP212.11;TN911.4
文献标识码:A
众所周知，在煤矿的生产中主并提升系统有要较大的供电负荷，因此对其高压供电设备运行的稳定性和安全性要求较高，其提升设备的安全运行直接影响着煤矿的安全生产。由于负载过大，许多高压设备在连续运行过程中常常出现过热现象，高压开关柜、接触器及变压器的触头接单不好，在负载电流流过时，会出现触头温度升高，也会产生过热现象，这些过热会引起绝缘老化基至击穿，从面引发短路，对整个煤矿的运行将造成大的损失。针对以往对高压供电环节的温度监测方法的不足，本文利用光纤传感器防电磁干扰、体积小、附腐蚀，电绝缘、本质安全等优点对各高压部分的触点进行温度进行动态监测，正确得到各部件的真实温度状态，避免和
减少事故的发生，从而可以提高煤矿安全高效生产作业。 1系统硬件
从系统设计的性能指标、经济指标以及厂家要求等各个方面综合考虑，使用西门子公司的中型系列S7一300PLC用作主控和信号采集系统，对于温度采集采用的是OPTIC3000光纤式温度传感器，该温度传感探头具有标准的SC光纤接口，测温范围在一40℃~+125℃C，
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先开关
LL光纤光框传感源阵列
图1光纤温度解调系统设计
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文章编号:1007-9416(2013)05-0076-02
精度在±0.5℃。
监控装置的基本原理：由光纤温度传感器把温度信号转换成跟随式的光信号，再经过多模光纤传输到PLC控制柜的温度变送器，温度变送器将光信号转换成4-20mA的电流信号，然后再将电流信号传输到PLC控制柜中的PLC模拟量模块，由PLC的CPU控制A/ D的采集和数据的读取，最后把采集的数据进行处理，以求得所需湿度参数，由此判断主井高压供电设备运行的安全状况，同时通过安全运行状态的判断，系统将产生继电输出信号并人到煤矿立井提升电控系统的安全回路，达到在出现温度异常时及时断开安全回路，停机检修，并与煤矿信息中心进行通讯，接收中心下达的控制命
令，传送中心所需的安全运行状态参数，达到实时监控的目的。 2光纤光栅传感测温原理
2.1光纤光栅温度传感器
光纤光栅(FBG)一般是一种反射式的光纤滤波器件，通常是对
一段10mm长的裸纤进行紫外线赚光写人干涉条纹，因此会产生特定的空闻折射率调制纤芯，经过反射耦合，形成了布拉格反射。根据这个原理，经过一定的工艺加工设计，可使FBG对外界相应的温度量敏感，从而可以对温度进行测量，
2.2温度传感信息的解调
根据FBG的特点，一般我们会选择利用反斯托克斯光与瑞利后向散射比的方法用来作为温度信息的解调，可使得测量的灵敏度和精度相对提高，系统能够更加的稳定，从而使系统的测量结果而与
其他散射因子或损耗因子等等并无什么
Dx
互
关系，仅与温度有关。光纤光栅传感器的解调是关键，下图1中使用的光纤光概解调仪就是根据上述原理所制成的，该仅器的主要功能就是将光纤测出的温度信号转换为能够被PLC所采样的标准的4-20ma电流信号，进而能够组成分布式光纤光栅测湿系统。
3光纤温度弱信号的去噪算法
为了使分市式光纤测温系统达到有效的时间分辨率，空间分辨率和温度分辨率，采取一定的方法放大信号消除噪声是必要的，由瑞利散射产生的包含有温度相
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作者简介：徐辉(1974.12一)男，安搬灵暨人，工程师，安搬恒源煤电股份有报公司钱营孜煤矿制总工程师，长期从事机电技术管理工作，