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罐群参量分布式光纤检测系统研究

郭金光  
【摘要】:光纤传感技术是当今光电测试技术领域研究的热点课题之一,用这种结构新颖的传感器技术实现的检测系统,在测量现场可视为“全光学”式,在易燃易爆工况下尤为适用。油罐液位、温度等参数的测量,要求较高的精度和良好的本质安全性能。本文针对特殊工况下的测量现场要求,提出基于分布式光纤传感技术的油罐参量检测系统,它与传统的测量系统相比,测量现场完全无电,具有本质安全性,可应用于易燃易爆场合;应用光纤分布式测量原理,实现同一光纤多点测量,适合大型测量场所传感、大信息量传输。无论从技术的可行性,还是从应用前景来考虑,它对推动我国油罐参数检测系统的高精度和实用化将起到重要的作用。 本文详细分析了光纤传感技术的原理、特点,重点是目前光传感领域发展最快的光纤光栅传感原理及实际应用。对分布式光纤传感网络的原理和信号解调作了深入的分析设计。分析了当今流行的几种现场总线技术,然后根据系统的特点和要求,把系统从体系结构上分为数据采集层、监控层和管理层;从网络结构上分为采用标准以太网的上层网络和基于RS-485总线的底层网络。文章最后详细阐述了系统的软硬件设计。 本文利用光纤传感技术研制的光纤液位计、光纤光栅温度传感器、光纤液位高位报警器、光纤光栅火灾报警器组成油库罐区分布式检测系统,使得现场完全避免电信号,达到了本质安全要求。整个系统实现自动检测、显示、报警、打印等功能,为油库罐区的现代化管理打下了基础。系统人机对话方便简洁,系统构成灵活易扩展,系统可靠性高,具有较好的通用性和工程推广性。


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