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傳感器技術論文范文1
本文所設計傳感器節點無線傳感網絡實時監測系統可以分為3個部分：無線傳感器網絡部分，廣域網（移動網絡或Internet）部分，遠端用戶部分。無線傳感器網絡的各個節點被安置在每個冷藏箱內，并組成通訊網絡。每個節點上集成了溫濕度、二氧化碳、乙烯、震蕩檢測器等傳感器。溫度是冷鏈運輸過程中最重要的參數，直接影響食物的保鮮時間，濕度能體現出食物的失水程度，二氧化碳能表現出食物內部的代謝情況，乙烯能反映運輸過程中的果實成熟過程，震蕩檢測則能體現一些突況。各個傳感器受嵌入式CPU控制并將信息交給CPU處理，同時嵌入式CPU與Zigbee協議處理芯片通信已實現協議層面的各種操作。以此方式實現對傳感器采樣周期、工作狀態等的設置和調控。各節點將各種傳感器采集的數據進行存儲、壓縮并發送給上一級路由器，再由路由器發送到協調器。在協調器上，安裝有GPRS和WiFi空中接口，能夠根據具體環境選擇一種方式將各路由器發送到協調器的食品所處環境信息發送到廣域網中。
廣域網部分在本文系統中指移動服務器或者Internet。協調器將監測到的環境信息發送到廣域網中，而廣域網則提供中轉的功能，便于物流管理者在遠端獲取這些環境信息。遠端用戶部分指物流管理者通過在PC上開發的用戶界面或者在手機上開發的相關應用程序從廣域網獲取實時的冷鮮食品信息，并根據這些信息對出現的異常情況及時地做出判斷和調整。
由于終端節點是通過電池供電的，而在一次長途運送過程中無法更換電池，所以終端節點的功耗是在設計中需要考慮的重要問題。合理利用Zigbee協議棧中提供的節點睡眠功能將有效地優化終端節點的能量利用效率。因為傳感器采集的環境信息將按照一定周期上傳給路由節點或協調器，所以在不需要發送信息時，可以將發送模塊以及嵌入式CPU中與發送有關的功能置于睡眠狀態，在需要發送數據時再由設置好的系統時鐘進行喚醒。這樣通過軟件的編寫，控制各個模塊的工作時間，對能量進行分時合理利用將大幅提高終端節點的電能使用時間，使整個傳感器節點網絡更加適用于實際的冷鮮食品物流監控應用。
2結語
傳感器技術論文范文2
關鍵詞：HMP45D，溫濕度傳感器，原理，維護
引言
HMP45D溫濕度傳感器是芬蘭VAISALA公司開發的具有HUMICAP技術的新一代聚合物薄膜電容傳感器，目前大連周水子國際機場空管氣象部門已投入業務運行的自動氣象站[1]，均采用該傳感器。論文范文，。由于該傳感器的測量部分總是要和空氣中的灰塵和化學物質接觸，從而使傳感器在某些環境中產生漂移。論文范文，。而儀器的電氣參數會隨時間的推移、溫度變化及機械沖擊產生變化，因此傳感器需要進行定期維護和校準。
1.HMP45D溫濕度傳感器的結構
HMP45D溫濕度傳感器應安裝在其中心點離地面1.5米處。其中，溫度傳感器是鉑電阻溫度傳感器，濕度傳感器是濕敏電容濕度傳感器[2]，即HMP45D是將鉑電阻溫度傳感器與濕敏電容濕度傳感器制作成為一體的溫濕度傳感器，如圖1所示。
圖1 HMP45D溫濕度傳感器外型圖
2.HMP45D溫濕度傳感器的工作原理
2．1 溫度傳感器工作原理
HMP45D溫濕度傳感器的測溫元件是鉑電阻傳感器Pt100，其結構如圖2。鉑電阻溫度傳
感器是利用其電阻隨溫度變化的原理制成的。標準鉑電阻的復現可達萬分之幾攝氏度的精確度，在-259.34～+630.74范圍內可作為標準儀器。鉑電阻材料具有如下特點：溫度系數較大，即靈敏度較大；電阻率交大，易于繞制高阻值的元件；性能穩定，材料易于提純；測溫精度高，復現性好[3]。
圖2 鉑電阻溫度傳感器結構圖
由于鉑電阻具有阻值隨溫度改變的特性，所以自動氣象站中采集器是利用四線制恒流源供電方式及線性化電路，將傳感器電阻值的變化轉化為電壓值的變化對溫度進行測量[4]。鉑電阻在0℃時的電阻值R0是100Ω，以0℃作為基點溫度，在溫度t時的電阻值Rt為
(1)
式中：α，β為系數，經標定可以求出其值。由恒流源提供恒定電流I0流經鉑電阻Rt，電壓I0Rt通過電壓引線傳送給測量電路，只要測量電路的輸入阻抗足夠大，流經引線的電流將非常小，引線的電阻影響可忽略不計。所以，自動氣象站溫度傳感器電纜的長短與阻值大小對測量值的影響可忽略不計。論文范文，。測量電壓的電路采用A/D轉換器方式。
2．2 濕度傳感器工作原理
HMP45D溫濕度傳感器的測濕元件是HUMICIP180高分子薄膜型濕敏電容，濕敏電容具有感濕特性的電介質，其介電常數隨相對濕度的變化而變化，從而完成對濕度的測量。濕敏電容主要由濕敏電容和轉換電路兩部分組成，其結構如圖3所示。它由上電極(upper electrode)、濕敏材料即高分子薄膜(thin-film polymer)、下電極(lower electrode)、玻璃襯底(glass substrate)幾部分組成。
圖3 濕敏電容傳感器結構圖
濕敏電容傳感器上電極是一層多孔膜，能透過水汽；下電極為一對電極，引線由下電極引出；基板是玻璃。整個傳感器由兩個小電容器串聯組成。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數隨著環境的相對濕度變化而變化。當環境濕度發生變化時，濕敏元件的電容量隨之發生改變，即當相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小，電容量通常在48～56pF。傳感器的轉換電路把濕敏電容變化量轉換成電壓量變化，對應于濕度0～100%RH的變化，傳感器的輸出呈0～1V的線性變化。由此，可以通過濕敏電容濕度傳感器測得相對濕度。
3．HMP45D溫濕度傳感器的校準和維護
對HMP45D 傳感器的維護，要注意定期清潔，對于溫度傳感器測量時要保證Pt100 鉑電阻表面及管腳的清潔干燥。論文范文，。在清洗鉑電阻時一定要將濕度傳感器取下，使用酒精或異丙酮進行清洗。其具體步湊如下：
1） 旋開探頭處黑色過濾器，過濾器內有一層薄薄的白色過濾網，旋出過濾網，用干凈的小毛刷刷去過濾網上的灰塵，然后用蒸餾水分別將它們清洗干凈。
2） 等保護罩和濾紙完全風干之后，將其安裝到傳感器上。然后再將傳感器通過外轉接盒連接到采集器上，再和濕度標準傳感器一起放入恒濕鹽濕度發生器進行對比。恒濕鹽容器的溫濕參數[4]如表1。
表1HMP45D校準前后數據對比
傳感器技術論文范文3
關鍵詞：電子汽車衡，故障，維修
曹 鑫
延安市計量測試所
本文列舉了在實際操作中的一些實例以供大家參考書
隨著電子汽車衡的廣泛應用，其維修工作隨之日漸需求，然而由于用戶難以得到完整詳細的技術資料，給維修工作帶來了困難，為我們將幾例故障現象及解決辦法整理出來，介紹如下：
1、故障現象：零點示值正負跳變，稱量示值也欠穩定。
分析與處理：用稱重信號模擬器試驗，判斷出故障原因不在稱重儀表，故在接線調整盒中檢測，發現總絕緣電阻約為20MΩ,但分別檢測每個傳感器的絕緣電阻卻都能達到200 MΩ,因而臆斷接線調整盒中的印刷電路板受潮污絕緣下降。免費論文。對印刷電路板單獨測量，絕緣電阻只有30MΩ,左右，后用無水酒精擦洗，電吹風吹干，再測其絕緣電阻正常。在拆卸各傳感器時，發現接線盒的接線端子螺釘有微微的松動現象，提示接觸不良可能也是儀表示值不穩的隱蔽原因。經上處理，零中心指示光標亮，故障消失。
因接線盒內電路板絕緣下降的故障，在幾臺不同的電子衡中均有發生。生產廠家一般都是把接線盒置于戶外稱臺磅坑內，我們將其由戶外移至操作室內，有效消除了接線盒受潮絕緣電阻下降的弊端。在遷移接線盒時，又有意識的去掉盒內的連線端子，改螺絲連接為焊錫焊接，杜絕了接線螺絲松動造成的隱患，減少了故障點。
2、故障現象：稱重儀表（8142-0007）雷擊反儀表顯示：
“ ”
分析處理：檢查發現一只稱重傳感器輸入端呈開路狀態，激勵電壓加不上。更換一只新傳感器后，進行高度調試標定，儀表顯示數據基本正常，但在進行偏載壓點檢測時，發現其中一有承重點示值比其余五個承重點示值少約200kg,反復調整無法達到6個承重點示值的一致性。機械傳力機構方面也未發現異常，于是再測量各傳感器的Ri、R0、Rs,發現對應于重量偏的傳感器Ri=420Ω、 R0=350Ω、Rs=200MΩ，而其余五只傳感器的Ri為380Ω-390Ω不等，R0為349Ω-350Ω，Rs＞2000Ω。兩者對比，主要是Ri相差30多歐，約為10%，從理論不難看出在同一個橋壓下，輸入電阻大的，輸出信號小。故再換一個稱重傳感器，經設定調試，衡器順利通過檢定。
此例故障提示我們，多個稱重傳感器并聯使用，不僅要注意輸出電阻的一致性，還要注意輸入電阻的分散性不可太大，要小于5%為好。
3、故障處理舉例
（1）故障現象：一臺60電子汽車衡開機后有時能正常工作，重車上后顯示負超載，重新開機后又有時能恢復正常，這種現象經常發生。
故障分析：故障時有時無，秤臺部分和儀表部分都可能發生這種故障，經模擬器判斷，故障發生在秤臺部分。按上表進行故障分析，發現一個傳感器的信號線被老鼠咬破，造成線之間的接觸不良。
故障排除：重新焊接好傳感器信號線。免費論文。用膠密封后再用熱縮管密封。免費論文。開機后，汽車衡恢復正常。
（2）故障現象：一臺50t電子汽車衡在稱量約15t時，前后相差很多。
故障分析：這種故障發生的在秤臺部分，檢查發生其中一個傳感器的偏載測試時比標準少約700kg,相鄰的傳感器比標準少約200-400kg。估計誤差最大的傳感器壞損。
故障排除：用萬用表測量懷疑的傳感器輸入、輸出電阻、發現阻值異常。更換傳感器，汽車衡恢復正常。
4、故障處理舉例
（1）故障現象：一臺60t電子汽車衡，儀表顯示負號，清零不起作用。
但重車儀表有顯示，且示值顯示穩定。
故障分析：這種故障有可能是傳感器輸出信號太小，也有可能是儀表調零電路出現故障，造成零點輸出很低超出接收范圍，經模擬器判斷，故障發生在儀表部分。
故障排除：重新標定，可以解決故障。否則，送專門技術部門維修或更換稱重顯示儀。
（2）故障現象：一臺30t電子汽車衡，示值顯示不穩定。
故障分析：經模擬器判斷，故障發生的儀表部分，按上表進行故障分析，發現顯示儀損壞，可能是電源部分出現的故障，也有可能是放大器濾波電容損壞。
故障排除：更換電源部分濾波電容和放大器濾波電容，汽車衡恢復正常。
5、維護保養
（1）保持秤臺臺面清潔，經常檢查限位間隙是否合理。
（2）經常清理秤臺四周間隙，防止異物卡住秤體。
（3）連接件支承柱要注意檢查保養。
（4）保持接線盒內干燥清潔、盒內干燥劑定期更換。
（5）經常檢查接地線是否牢固。
（6）排水通道應及時清理、以防暴雨季節排水不通暢浸泡秤體。
（7）車輛應低速駛入秤臺，車速應≤5km，然后緩慢剎車，停穩后計量。
（8）禁止在沒有斷開輸出信號總線與穩重顯示儀連接進行電弧焊作業。
（9）操作人員要嚴格遵守操作規定，進行日常維護。
參考文獻：
唐文炳：《電子衡器使用與維修》中國計量出版社2005年11月
傳感器技術論文范文4
【關鍵詞】傳感器陣列；目標識別算法；綜述
1.引言
在傳感器對橋梁、倉庫等進行監視和戰場探測等應用中，目標識別是重要的環節之一。在實際應用中，由于環境的干擾和設備自身的缺陷，各傳感器提供的信息往往包含著大量的不確定性，給快速識別目標類型帶來了很大困難。因此，根據單個傳感器提取信息完成的目標識別性能一般難以滿足實際應用的需求，而利用多個傳感器信息融合已成為全球的研究熱點之一。[1]多傳感器信息融合能夠增加測量的維數和置信度，改進系統的探測性能和生存能力，擴展空間和時間的覆蓋范圍，改進系統的可靠性和可維護性，達到系統內優勢互補，資源共享，提高了資源的利用率。在傳感器陣列目標識別的應用中，信息融合技術可以綜合多個傳感器的數據來確定目標的特征參數，能很好地解決干擾存在下的目標分類識別問題，是處理多傳感器目標識別問題的關鍵技術。文提出了多種傳感器目標識別的算法，本文對這些算法進行了歸納總結，并簡要介紹了近年有關學者提出的新的目標識別算法，分析了現有目標識別算法中存在的問題。
2.目標識別的原理及過程
目標識別是根據不同傳感器測得的目標特征形成一個N維的特征向量，其中每一維代表一個獨立特征。若預先知道目標有m個類型，以及每類目標的特征，則可將實測特征向量與已知類別的特征進行比較，從而確定目標的類別。[2]目標識別的一般過程是：提取特征信息、建立識別樣本、目標識別。
3.多傳感器目標識別算法
信息融合是多傳感器目標分類識別問題的關鍵。目前數據融合方法有上百種，常用的數據融合方法有：統計模式識別法、貝葉斯估計法、D-S證據推理法、模糊積分法以及神經網絡方法。根據融合的特點，可分為位置融合、身份融合、輔助支持算法三大類。在實際應用中這三種算法集成在一起。位置融合算法主要采用統計算法，身份融合算法一般采用基于目標特征的無參或啟發式算法。輔助支持算法主要包括基本的數值方法、數據校對、數據處理技術、數據庫管理等。通常隨機類方法可應用于各級融合算法中，而人工智能方法一般用于較高層次上，采用何種算法主要取決于具體的實際需要。近年來，有些學者還針對多傳感器目標識別問題提出了灰關聯度、模糊決策等方法，并引入了區間數、信息熵等理論改進相關算法，這些方法在環境干擾嚴重、信息不確定性大的情況下有較好的使用價值。
3.1 基于D-S證據理論的目標識別算法
D-S證據理論是適合于目標識別領域應用的一種不精確推理方法。它的最大特點是對不確定信息的描述采用“區間估計”，而不是點估計，在區分不知道與不精確以及精確反應證據收集方面顯示著很大的靈活性。
但是，利用D-S證據理論時，基本概率賦值函數（BPAF）的獲得是一個與應用密切相關的課題，它大大限制了證據理論實際應用。在目標識別信息融合系統的應用中，多由專家知識確定BPAF，帶有一定的主觀因素，往往會影響到正確識別結論。
假設輻射源識別框架為，其中代表不同類型的輻射源。D-S證據理論用識別框架U表示所感興趣的命題集，它定義識別框架U上的基本概率賦值函數，滿足：
如果是在同一識別框架U上根據n個獨立振動傳感器的證據所獲得的基本概率賦值函數，則可以利用式（1）的Dempster組合規則計算出這n個證據共同作用下的基本值函數：
用證據理論組合證據后如何進行決策，是與具體應用密切相關的問題。常用的決策方法有基于信任函數的決策、基于基本小風險的決策。
3.2 基于灰色關聯理論的目標算法
灰色關聯分析是通過灰色關聯度來分析和確定系統諸因素間的影響程度或因素對系統主行為的貢獻測度的一種方法，其基本思想是根據數據列元素之間的相似程度來衡量數據列的接近程度。計參考數列為，其中為參考數列的第個特征，為參考數列的特征數列。
假設時刻有個比較數列：
反映了與的相似程度，越大，表明與越相似，即未知目標屬于目標類型的可能性越大。
但傳統的灰色關聯算法也有其自身的局限性。例如，特征指標權重的選取是人為給定的，主觀因素較大，過于經驗化和絕對化；灰關聯分析是針對數據精確數的情形，不能體現出傳感器獲得的信息是模糊、不確定的特點。這些都會影響它在實際應用過程中的可靠性。
4.結論
目標識別是多傳感器數據融合中的一個重要應用，也是實現勢態分析和威脅評估的前提，判決結果將直接影響整個融合系統的性能。系統中的多種不確定性，例如設備自身的系統誤差、隨機誤差以及密集的雜波干擾，是航跡關聯實際應用中面臨的主要問題。另外，主要研究雷達、ESM和紅外之間的信息融合問題的異類傳感器目標識別技術，由于其在軍事領域的特殊應用，將是今后重要且意義重大的一個研究方向。
參考文獻
[1]王紅亮，張美仙，丁海飛.D-S證據理論在目標識別中的應用[J].自動化與儀表，2011（7）：14-17.
[2]朱亞坤.基于傳感器陣列的振動目標識別與定位技術研究[D].武警工程大學碩士畢業論文，2012.
[3]趙衛東.數據融合在入侵檢測中的應用研究[D].河北大學碩士畢業論文，2006.
[4]陳超.數據融合中目標跟蹤與識別技術研究[D].哈爾濱工業大學碩士畢業論文，2006
[5]李軼，靳新.D-S證據理論在信息融合中的研究與實現[J].科技資訊，2010，01.
傳感器技術論文范文5
關鍵詞：SCADA系統，Sunwayland組態，Siemens，s7-300，PLC可編程控制器，變頻調速控制技術，語音電話報警
概述
一、系統介紹
SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系統，即數據采集與監視控制系統。SCADA系統的應用領域很廣，它可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。SCADA系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。通過對上位機組態，根據中央空調系統制冷機房設備運行工藝流程對下位機進行程序編制，使制冷機房設備按照設計的工藝流程及精度要求自動運行，用戶通過INTERNET可以從IE瀏覽器上遠程訪問Sunwayland的工程畫面，實現24小時無人值守且保證中央空調科學節能運行，為客戶提供舒適可靠高品質的冷負荷需求。論文參考網。
二、系統構成
1、上位機選用研祥工控機，安裝國內知名組態軟件Sunwayland WWW網絡版6.1。
2、下位機控制核心選用多功能模塊化的可編程控制器Siemens s7-300,選用CPU314、CP340通訊處理器（R485接口）、通過通訊的方式控制Siemens變頻器MM430。
3、現場測量控制元件（如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、液位傳感器、電動閥門等等）選用國際知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss，通過開關量和模擬量輸入模塊采集現場設備運行狀態及數據，通過開關量和模擬量輸出模塊控制現場執行設備。論文參考網。論文參考網。
4、SCADA系統結構共分四個層次如圖所示：
三、系統軟件、硬件部分清單
序號 監控中心設備名稱 品牌型號 數量 單位 備注 1 STEP V5.4 SIEMENS 1 套 含驅動協議硬件狗 2 Sunwayland6.1 Sunwayland 1 套 WWW網絡版 3 東進語音卡 DN081A 1 套
4 CPU314C-2DP SIEMENS 1 塊
5 PS307(10A) SIEMENS 1 塊
6 CP341(RS485) SIEMENS 2 塊
7 Rail SIEMENS 0.83 米
8 128k存儲器 SIEMENS 1 塊
9 SM331 SIEMENS 2 塊 8路 10 SM332 SIEMENS 1 塊 8路 11 SM321 SIEMENS 1 塊 32DI*24VDC 12 SM322 SIEMENS 1 塊 32DO*24VDC/0.5A 13 工控機910B EVOC 1 臺
14 MPI編程電纜 SIEMENS 2 件 USB口 15 打印機 HP 1 臺 激光 16 控制柜柜體 RITTAL 1 套 玻璃門2.2*0.8*0.6 序號 現場設備名稱 品牌型號 數量 單位 備注 1 冷水機組 YORK 2 臺 MODBUS RTU,RS485 2 冷凍水泵 凱泉 3 臺 變頻MM430 3 冷卻水泵 凱泉 3 臺
4 冷卻塔 聯豐 2 臺
5 冷凍定壓補水裝置 Flamac 1 臺
6 電動開關閥 Danfoss 6 個
7 電動調節閥 Danfoss 3 個
傳感器技術論文范文6
關鍵詞：煤礦火災，光纖光柵，預測預報，本質安全，準分布式測溫
1.引言隨著我國煤礦采掘機械化和電氣化程度的提高，外因火災發生的比例也逐年增高。低壓電纜著火、礦用變壓器著火、架線電車電弧引燃木支護棚著火等電氣火災事故也時有發生，而且礦井中環境復雜，電氣設備眾多，一旦發生火災，后果將不堪設想，具有很大的危險性。今年以來，全國煤礦已發生4起重大以上事故，其中3起為火災事故。除“3.15”事故外，湖南省湘潭市湘潭縣立勝煤礦“1.5”特別重大火災事故，造成34人死亡和下落不明；江西省新余市廟上煤礦“1.8”重大火災事故，造成12人死亡。論文大全。這3起火災事故，都是因電纜及設備（移動空壓機）著火引燃木支護而發生的火災事故。
目前，礦井內采用的火災檢測設備還很少，而且大部分還是采用基于電信號傳感器的測溫系統。其中紅外測溫為非接觸測量，易受環境及周圍電磁場干擾，且需人工操作，無法實現在線測量，效率低下；電子溫度傳感器易受電磁干擾，機械的溫度傳感器受環境的影響也比較大，以上幾種檢測方法的測量效果都不是很理想。因此開發一種大容量分布式在線實時溫度監測系統，來監測煤礦高耗能大型機電設備和電纜運行溫度已成為當務之急。
光纖光柵溫度在線監測系統是一種全新的在線溫度監測報警系統，具有防爆、防燃、抗腐蝕、抗電磁干擾，在有害環境中使用安全，實現實時快速準分布式測溫并定位，具有程控報警電平等特點。系統本身具有自檢測、自標定和自校正功能，是光機電、計算機一體化技術。采用光纖光柵溫度檢測技術進行煤礦各種設備的溫度實時在線檢測，充分利用光纖光柵傳感系統的大容量、分布式特性將是一種十分可行的方案。
2.煤礦機電設備引起火災的原因分析煤礦機電設備引起火災的原因是多種多樣的，主要火災是電器設備引起的火災和電纜火災，原因是：過載、短路、接觸不良、電弧火花、漏電等原因。這些火災起初可能致使電氣設備中的絕緣材料燃燒，接著火焰傳到巷道的支架、煤塵、瓦斯及礦內其它可燃材料上，這就發生礦井電氣火災。 煤礦機電設備火災主要是由于設備負荷過大引起的。大量高耗能的設備在煤礦中長期使用，不可避免引起設備負荷過大，將使設備達到使自己失去絕緣性能的危險溫度，隨著溫度的不斷積累，最后就常常引起電氣設備發火。如綜掘機、采煤機、刮板輸送機、皮帶機、絞車、主扇以及各類大功率設備等是煤礦企業廣泛使用的大型高檔設備，由于長期處于滿負荷工作狀態，因軸承損壞造成設備相應部位逐漸發熱而導致設備損壞，影響正常生產的事頻繁發生。
電纜火災主要是由于電纜接觸不良，或接地不好引起的。線路中個別部分接觸電阻的增加，主要是接觸不良的結果。實踐證明，井下電纜與電纜或者電纜與設備的連接部分（接頭）做得不好，往往是礦井巷道內因電流以產生火災最常見的原因。電纜工作尤其是過流、過載時，由于導體發熱會導致電纜溫度升高，如果電纜不具備良好的阻燃性能，極易引起電纜著火，在燃燒的同時可產生大量有毒有害氣體，造成礦工中毒窒息，還可能引起瓦斯煤塵爆炸。因此，電纜的阻燃性能對煤礦安全生產具有重要影響。
通過對機電設備引起火災原因的分析，可以看出機電設備等電氣火災大部分都伴隨著設備，電纜局部溫度的逐漸升高，是一個積累的過程，完全可以通過對易發生火災部位進行溫度檢測，根據溫度上升的趨勢來預測電氣設備和電纜的運行狀態，從而在故障點及時采取措施，防止火災的發生。
3.礦用準分布式光纖光柵溫度監測系統 3.1測溫原理光纖傳感技術是上世紀70年代末興起一種先進的多學科交叉技術。經過三十多年，特別是過去十幾年的發展，目前已經研制出兩千多種基于光纖的傳感器。光纖傳感器與常規的電子類傳感器相比有許多獨特之處[7]，主要優點包括：
1）以光作為傳感信號基本不受外界電磁場干擾，長期漂移小，測量精度高，因而可用來作長期可靠的連續在線檢測；
2）由于不帶電，因而適于在電力，煤礦，石油，天然氣及其它化工行業進行安全和生產狀態參數的監測；
3）由于采用光纖傳輸，可以超遠程監測；復用能力強，可實現對一線多點、兩維點陣或空間分布的連續監測；
光纖傳感器上述獨特優點，特別是一根光纖可以對多個點做多變量測量的能力，是電子類傳感器很難實現的。在具有強電干擾、高壓、易燃易爆等惡劣環境下，傳統的電子傳感器受到很多局限性。光纖光柵溫度監測儀所用溫度傳感器采用一種叫光纖布拉格光柵（FBG）的光學無源器件，是一種反射式光纖濾波器件，通常采用紫外線干涉條紋照射一段10mm長的裸光纖，在纖芯產生折射率周期調制，光波導內傳播的前向導模會與后向反射模式進行耦合，形成布拉格反射，即產生了一個窄帶的反射峰。論文大全。窄帶反射峰的中心波長稱為布拉格波長，研究表明：光纖光柵的空間折射率調制周期和纖芯的有效折射率均可引起光柵布拉格中心波長的改變。因此，通過一定的封裝設計，使外界溫度、應力和壓力的變化導致光柵中心波長發生改變，即可使FBG達到對其敏感的目的[3]。如圖2所示，光纖光柵中心波長和溫度有著非常好的線性關系。
圖1 光纖光柵結構圖
圖2 光纖光柵中心波長隨溫度變化曲線
3.2系統組成煤礦光纖機電設備狀態檢測系統主要包括信號解調模塊、光學擴展模塊，傳輸光纜和傳感器網絡。溫度傳感器由光纖光柵和連接光纜組成，溫度傳感器安裝在現場；信號解調模塊和計算機安裝在控制室內，溫度傳感器和控制室由傳輸光纜進行信號傳輸。光纖信號解調控制器通過標準通訊接口與計算機通訊，由計算機完成溫度的監控。
圖3光纖多點溫度傳感監測系統框圖
由信號解調模塊中光源發出的高能量光束通過光纜注入光纖光是那傳感器陣列，每個光纖光柵將反射特定的波長，這些波長與各個傳感器所測溫度成線性關系；這些波峰將由光纖信號解調模塊進行波長解調，然后根據設定的參數計算出每個傳感器的測量溫度值，所測溫度值和各種相關信息通過標準的通訊接口實時上傳給監控上位機，進行信號的顯示，故障診斷、事件記錄、報警控制等。
3.3 系統技術特征和主要技術參數1.系統的技術特征
光纖傳感器感知溫度和位置信息,完全不帶電，本質安全。傳感器分辨率高，測溫精確，響應時間短。傳感器可靠耐用，使用壽命長。
陣列復用，大容量，多點分布式測溫系統；一臺解調儀可帶幾百個傳感器，大范圍覆蓋測溫現場；節省費用。論文大全。
由于全光信號傳輸，不受傳感器距離限制，最大傳感距離達10Km，是超遠程溫度檢測系統。
2.系統的主要技術參數：
測溫范圍：-10℃~+110℃；測溫精度：±1℃；溫度分辨率：0.1℃；溫度探測器響應時間：<5s；空間分辨率：根據現場情況；每通道最大傳感器點數：18個/通道；測量時間：<30s/16通道。
4.系統的應用為了解決大規模的煤礦機電設備安全監測問題，在某煤礦的地面110Kv變電所，-312水平中央變電所，地面洗煤廠配電室，井下高壓電纜中間接頭及地面110Kv變電所電纜間（電纜密集處）等位置，共安裝了近800個礦用光纖溫度傳感器。系統由一個監測儀和一個監控主機組成，所有傳感器通過一條多芯的光纜連接起來，結構非常簡潔。通過軟件我們可以方便觀測所監測位置的溫度狀態，對預防煤礦電氣火災提供了有力的技術基礎。
5.總結隨著我國煤礦采掘機械化和電氣化程度的提高，電氣火災成為煤礦火災的一個重要原因。通過對煤礦機電設備引起火災的原因的分析，認為實時檢測機電設備的溫度可以有效預測預報火災事故的發生?；诠饫w溫度傳感器建立了一套煤礦火災實時在線監測系統，通過安裝煤礦光纖機電設備狀態檢測系統，對煤礦供電設備及高壓線路接點的溫度進行了實時在線監測，有效實現了煤礦供電設備安全狀態的監控和火災的預測預報，為煤礦安全生產提供了有力保障。這種方法的研究和應用對礦井火災監測預報具有重大的實用價值。
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