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光栅的原理及应用实例1. 光栅的原理光栅是一种光学元件，由一系列平行、稠密的等间距刻线构成，常用于分光、波前调控等光学领域。
光栅的工作原理基于干涉和衍射的原理。
1.1 干涉原理光栅的刻线间距与入射光波长相当，当入射光照射到光栅上时，不同刻线处的光将发生干涉。
根据干涉原理，当相邻两条刻线之间的光程差等于入射光波长的整数倍时，发生增强干涉，形成明条纹；而当光程差为入射光波长的半整数倍时，发生衰减干涉，形成暗条纹。
1.2 衍射原理当入射光波照射到光栅上时，光将沿不同方向发生衍射。
根据衍射原理，光束经过光栅衍射后，在空间中形成一系列的主极大和副极大。
主极大对应于与入射光束相同方向传播的光，而副极大则对应于其他方向的光。
2. 光栅的应用实例2.1 分光仪中的应用光栅广泛应用于分光仪，用于将入射光波束分散成不同波长的光束，并通过检测器进行测量。
光栅分光仪基本结构包括入射光源、光栅、准直系统和光谱仪等部分。
在光栅的作用下，入射光波束被分成不同的频率成分，形成光谱。
利用光栅的干涉和衍射原理，可以实现高分辨率和精确测量。
2.2 光纤通信中的应用光栅也被应用于光纤通信中，用于波长分复用和波长选择。
通过在光纤中引入光栅结构，可以使不同波长的光在光纤中沿不同的路径传播，从而实现光信号的复用和分离。
光栅分复用技术可以大幅提高光纤传输容量和数据传输速率。
2.3 光学传感器中的应用光栅也被用作光学传感器的重要元件。
通过将光栅与物体接触或通过物体传播的光进行干涉或衍射，可以实现对物体形态、位移、形变等参数的测量。
光栅传感器具有高度灵敏度、快速响应和高精度等优点，在自动化控制、精密测量等领域得到广泛应用。
3. 结论光栅作为一种重要的光学元件，通过光的干涉和衍射原理实现了许多重要应用。
在分光仪、光纤通信和光学传感器领域，光栅的应用发挥了重要的作用。
随着科学技术的不断进步，光栅的应用将会进一步拓展，并在更多的领域发挥重要作用。
以上是光栅的原理及应用实例的相关内容，希望能够对您有所帮助。
一种用于周界围栏的光纤光栅感应器的制作方法背景在现代社会中，安全一直是人们关注的焦点。
对很多场所而言，如矿山、监狱、军事基地等，周界围栏的建立是必要的，并且边界的安全保障是至关重要的。
这个任务一直伴随着各种安保技术的发展。
本文关注的主题是一种用于周界围栏的光纤光栅感应器的制作方法。
光纤光栅（FBG）技术所谓光纤光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）是指一种由单模光纤或多模光纤制作而成的具有周期性折射率变化的全反射镜。
FBG 的主要特点如下：•具有高加工精度的周期结构；•包含可变折射率的光学介质，如光刻、电子束曝光等；•用于激光锁相、激光波长选择、压力监测、温度、形变、振动等测量。
在市场上，FBG 技术已经得到广泛应用。
光纤光栅传感器实现临界防范光纤光栅作为围栏的感应元件，用于监测围栏本身的状态和周边环境的状态。
传感器的实现方式主要分为两种：引入光纤光栅和激光光源于围栏内或外。
在第一种实现方式中光纤光栅固定在围栏上，用于监测围栏本身的状态。
另外一种方法中，光纤光栅则用于监测围栏周围环境的状态。
这里我们关注的是第一种实现方式。
因此，制作一种光纤光栅感应器，则是保障周界围栏安全的重要一环。
围栏感应原理当光从一个介质向另一个介质传播时，由于介质的折射率不同，光的速度会发生变化，这就会产生光的反射，其中一定比例的反射光就会返回起点。
光在两个介质的交界处产生反射，这种现象被称为反射。
反射现象是我们制作围栏感应器的基础。
当光在光纤中传输，当光纤被弯曲或受力时，光纤中的折射率也会产生变化。
这里，我们要制作的围栏感应器需要采用反射原理进行制作。
也就是说，我们需要制作一种能够监测围栏周围环境的反射式光纤光栅感应器。
围栏感应器制作方法光纤光栅的选材和制作为保证围栏感应器的正常工作必须在制作光纤光栅时组成满足要求的材料，具体可以采用以下步骤：1.选择质量较好，光损失较小的单模光纤或多模光纤；2.根据要求制作成需要的长度；3.对光纤进行必要的预处理和清洗。
光纤光栅传感器的工作原理和应用实例一、本文概述光纤光栅传感器作为一种先进的光学传感器，近年来在多个领域中都得到了广泛的应用。
本文旨在全面介绍光纤光栅传感器的工作原理及其在各领域中的应用实例。
我们将详细阐述光纤光栅传感器的基本原理，包括其结构、光学特性以及如何实现传感功能。
接着，我们将通过一系列应用实例，展示光纤光栅传感器在结构健康监测、温度测量、压力传感以及安全防护等领域的实际应用。
通过本文的阅读，读者将能够对光纤光栅传感器有一个全面深入的了解，并理解其在现代科技中的重要地位。
二、光纤光栅传感器的基本概念和原理光纤光栅传感器，也被称为光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）传感器，是一种基于光纤光栅技术的传感元件。
其基本概念源于光纤中的光栅效应，即当光在光纤中传播时，遇到周期性折射率变化的结构（即光栅），会发生特定波长的反射或透射。
光纤光栅传感器的工作原理基于光纤中的光栅对光的反射作用。
在制造过程中，通过在光纤芯部形成周期性的折射率变化，即形成光栅，当入射光满足布拉格条件时，即入射光的波长等于光栅周期的两倍与光纤有效折射率的乘积时，该波长的光将被反射回来。
当外界环境（如温度、压力、应变等）发生变化时，光纤光栅的周期或折射率会发生变化，从而改变反射光的波长，通过对这些波长变化的检测和分析，就可以实现对环境参数的测量。
光纤光栅传感器具有许多独特的优点，如抗电磁干扰、灵敏度高、测量范围大、响应速度快、能够实现分布式测量等。
这使得它在许多领域，如结构健康监测、航空航天、石油化工、环境监测、医疗设备、智能交通等，都有广泛的应用前景。
光纤光栅传感器的工作原理决定了其可以通过测量光栅反射光的波长变化来感知外界环境的变化。
因此，在实际应用中，通常需要将光纤光栅传感器与光谱分析仪、解调器等设备配合使用，以实现对环境参数的精确测量。
光纤光栅传感器的基本概念和原理为其在各种应用场景中的广泛应用提供了坚实的基础。
采用光纤光栅传感器的温度测量与控制技术一、引言随着科技的不断发展，温度测量与控制技术在各个领域得到了广泛的应用。
其中，采用光纤光栅传感器进行温度测量与控制的技术因其高精度、高稳定性和抗电磁干扰能力强等优点备受关注。
二、光纤光栅传感器的原理光纤光栅传感器的原理基于光纤光栅所具备的波长选择特性。
当光纤光栅受到外力（如温度变化）作用时，其周期性结构也会发生改变，从而引起反射光的波长发生偏移。
通过测量这个波长偏移量，可以推算出温度的变化情况。
三、光纤光栅传感器的特点1. 高精度：光纤光栅传感器的精度可以达到0.01℃，远高于其他温度传感器的精度。
2. 高稳定性：光纤光栅传感器不受电磁干扰影响，具有较高的稳定性。
3. 抗腐蚀性强：由于光纤光栅传感器采用光纤作为传感材料，对腐蚀性气体和液体有较强的抵抗能力。
4. 抗干扰能力强：光纤光栅传感器的信号传输过程中不受外界电磁干扰的影响。
四、光纤光栅传感器在温度测量与控制中的应用光纤光栅传感器在温度测量与控制领域具有广泛的应用。
以下是其中几个典型的应用案例。
1. 工业领域在工业生产过程中，温度监测和控制是非常重要的一个环节。
光纤光栅传感器可以被广泛应用于高温环境下的温度监测和控制，如冶炼、玻璃制造等行业。
光纤光栅传感器精准的测量结果可以为工业生产过程提供重要参考，确保产品质量和工作环境的安全。
2. 医疗领域在医疗行业中，温度测量与控制同样至关重要。
光纤光栅传感器可以被应用于体外或体内的温度测量，如耳温计、心脏导管等。
通过采集患者体内或设备表面的温度数据，医护人员可以实时监测患者体温的变化，并采取相应的处理措施。
3. 环境监测光纤光栅传感器还可以被用于环境温度的监测与控制。
例如，可以将光纤光栅传感器应用于辐射监测、大气温度监测等环境监测领域。
通过实时监测环境的温度变化，可以及时预警并采取相应的环境改善措施，保障人员和设备的安全。
五、光纤光栅传感器的发展趋势随着科技的不断进步，光纤光栅传感器也在不断发展，具备了更多的功能和特点。
案例分享（参考网站）：水利大坝坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用，与人民的生活也休戚相关。
一个庞大的水库，一旦失事，造成人民生命财产的损失是巨大的。
所以大坝的安全显得尤为重要。
根据《小型水利发电站设计规范》的安全监测规定，主要水工建筑物安全监测项目分别为：混凝土坝、砌石坝、土石坝、河床式厂房闸坝、隧洞、调压室、压力管道、地下式厂房、高陡边坡等，其主要观测项目也大体分为：上下游水位、扬压力、渗漏水量、位移、伸缩缝、上下游冲淤、沉降、应力应变、围岩山体压力、围岩变形等；目前从国内众多水坝监测仪器上分析，国内工程人员目前选用传统方式的较多，真正使用光纤传感技术的相对较少。
随着我国光纤传感技术的飞速发展，国内光纤式传感器在国内的水坝上应用也是一种趋势，针对这一情况，特别推出可靠的相关产品：光纤应变传感器、光纤钢筋计、光纤位移计、光纤裂缝计、光纤土压力计、分布式温度监测系统（DTS）、分布式应力温度监测系统（DTSS）、光纤光栅健康监测系统（FBG）、光纤地震波监测系统、水利大坝气象观测系统等。
以下简单介绍光纤分布式温度监测系统（DTS）和光纤准分布式系统（FBG）在大坝中的优势：分布式温度监测系统（DTS）在水利大坝中的应用工程人员都知道所有的混凝土坝施工期间都要采取有效措施进行温度控制，这样的目的是为了减小坝体内温度变化，防范土坝等开裂，从而确保大坝安全。
因此工程人员能够第一时间获得大坝混凝土结构内部的温度场信息是大体积混凝土施工控制的关键。
根据国内工程人员和水利大坝的专家长期的研究得知，水利大坝施工完投入运行后，温度荷载是引起坝体变形和应力变化的主要荷载之一，所以对坝体运行期间温度场的监测显得尤为重要。
以前国内水坝坝体温度测量一般使用点式温度传感器，其中以热电偶式温度计为例，这种温度计是非常成熟的技术，而且仪器本身有较高的精度，但是我们都知道点式温度计只可测量一个点的温度，对工作的环境要求严，抗干扰能力差，安装复杂干扰施工，尤其是传统的温度计信息量太少，掌握整个坝体内部温度场的变化就显得力不从心。
光纤光栅传感器实验指南【原理简述】1．光纤光栅结构及传感应用光纤光栅是利用光纤材料的光折变效应，用紫外激光向光纤纤芯内由侧面写入,形成折射率周期变化的光栅结构（图1）。
当一束入射光照入光纤时，这种折射率周期变化的光纤光栅，将反射满足（1）式相位匹配条件的入射光波：Λ=eff Bn 2λ (1)式中λ B 称为Bragg 波长， Λ为光栅周期，eff n 为光纤材料的有效折射率。
如果光纤光栅的长度为L ,由耦合波方程可以计算出反射率R 为：()sLsL s sL A A R i r 22222*2sinh )2/(cosh sinh )0(0βκκ∆+==图2为一个布喇格光纤光栅反射谱和透射谱。
其峰值反射率R m 为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡Λ∆=eff m n nL R 2t anh 2π (2)图2 Bragg 光纤光栅透射谱和反射谱反射的半值全宽度（FWHM ）,即反射谱的线宽值为22⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ=∆eff BB n n L λλ (3) 当光栅周围的应变ε或者温度T 发生变化时，将导致光栅周期Λ或纤芯折射率eff n 发生变化，从而产生光栅 Bragg 信号的波长位移 △λ，通过监测 Bragg 波长偏移情况，即可获得光栅周围的应变或者温度的变化情况，因而光纤光栅可用以如：压力、形变、位移、电流、电压、振动、速度、加速度、流量、温度等多种物理量的传感和测量。
2．光纤光栅应变传感原理图3 光纤光栅应变传感头光纤光栅粘接在悬臂梁距固定端根部x 位置，螺旋测微器调节挠度。
由材料力学可知，光纤光栅的应变为：33()l x dhl ε-=（4） 其中l 、h 、d 分别表示梁的长度、挠度和中性面至表面的距离。
挠度变化Δh 时，应变的变化量Δε及峰值波长的变化量为：h l dx l ∆-=∆3)(3ε （5） (1)e B P λλε∆=-∆ （6)Pe 是光纤有效光弹系数。
由（5）、（6）式，光纤光栅应变变化量Δε，可由波长的变化量λ∆转换计算出来，因此，光纤光栅应变传感的表达式为：()E f λ∆= （7）式（7）反映了波长变化与应变变化的函数关系，可由实验方法测出该关系。
安全光栅案例概述
今天咱就来讲讲安全光栅那些事儿哈。
你想象一下，在一个工厂的生产线上，那各种机器可是轰隆隆地转个不停，工人们也在忙活着。
这时候呢，安全问题可就成了头等大事啦！比如说有个工人在操作一台大型冲压机，这机器的力量可不小，要是一不小心手伸到危险区域，那后果可不堪设想啊。
这时候，安全光栅就闪亮登场啦！它就像一个超级警惕的守护者，安在机器的危险区域周围。
安全光栅其实就是由好多对红外发射管和接收管组成的，发射管就负责发射红外线，接收管呢就等着接收这些红外线。
有一回啊，有个新工人，可能是有点紧张，操作的时候稍微没注意，手就慢慢往危险区域伸过去了。
这时候安全光栅可就发挥作用啦！当他的手挡住了其中几对发射管和接收管之间的红外线，接收管一下子就发现信号断了，就像警报器一样，马上给机器发出信号：“有人入侵危险区域啦，赶紧停下来！”那冲压机就像听到命令的士兵一样，立刻停了下来，避免了一场可能发生的悲剧。
再比如说在物流传送带上，货物在不停地传送着。
有时候工人需要在旁边整理货物，要是不小心被货物挤到传送带上，那也挺危险的。
安全光栅在这儿也派上用场了，只要有人靠近到危险距离，它就会让传送带暂停，等危险解除了，再继续工作。
安全光栅就像是生产线上的隐形保镖，时刻保护着工人们的安全，让大家能安心地干活，不用担心会受到意外伤害。
有了它，工厂里的生产安全就多了一份可靠的保障啦！。
光纤光栅应变监测监测原理光纤光栅就是一段光纤，其纤芯中具有折射率周期性变化的结构。
根据模耦合理论，Λ=n B 2λ的波长就被光纤光栅所反射回去（其中λB 为光纤光栅的中心波长，Λ为光栅周期，n 为纤芯的有效折射率）。
图1 光纤光栅的结构反射的中心波长信号λB ，跟光栅周期Λ，纤芯的有效折射率n 有关，所以当外界的被测量引起光纤光栅温度、应力改变都会导致反射的中心波长的变化。
也就是说光纤光栅反射光中心波长的变化反映了外界被测信号的变化情况。
当布喇格光纤光栅做探头测量外界的温度、压力或应力时，光栅自身的栅距发生变化，从而引起反射波长的变化，解调装置即通过检测波长的变化推导出外界被测温度、压力或应力。
性能指标主要特点★可靠性好、抗干扰能力强 ★ 测量精度高★ 分布式测量，测量点多，测量范围大。
★ 传感头结构简单、尺寸小★ 抗电磁干扰、抗腐蚀、适于恶劣的化学环境 下工作。
★ 系统安装使用过程中无需定标，使用寿命可 达25年以上，适用于长期监测。
应用领域航空航天器、石油化学工业设备、电力设备、船舶结构、建筑结构、桥梁结构、医疗器具、核反应堆结构等工程实例采用光纤监测混凝土大管桩在施工过程中的应变结果分析舟山万邦永跃船舶修造有限公司30万吨级舾装码头船坞应变监测徐州矿务局张双楼煤矿主通风井冻法施工安全监测内蒙古多伦电厂桩基静载测试马来西亚宾城跨海大桥桩基承载力检测深表土冻结外井壁光纤应力实测分析监测点布置总体原则为掌握竖井壁变形动态，并在今后继续发挥其安全预警作用，应布设较为全面完整的多方位监测体系，从而最大限度的发挥光纤光栅传感器的功能，经初步分析，井壁可能的变形主要包括：井壁受周围粘土挤压产生应变；应变引起井壁相对位移（井壁收敛）；深度不同引起叠加位移等，另外因采用冻法施工，井壁壁后温度也是影响作业面及支护初期安全的重要要素，这些要素很有可能成为护壁破坏失稳、发生恶性事故的诱发条件。
综上述，竖井监测系统设计的总体原则是：采用多层、多向监测的方法，在关键点（层）布置光纤应变、温度传感器，监测内容包括：井壁应变监测、壁后温度监测。
《嵌入式光纤光栅解调仪》篇一一、引言随着科技的不断发展，光纤光栅技术作为一种新型的光学传感技术，在众多领域得到了广泛的应用。
嵌入式光纤光栅解调仪作为光纤光栅技术的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到光纤光栅技术的应用效果。
本文将就嵌入式光纤光栅解调仪的技术原理、应用领域以及未来前景进行详细的阐述。
二、嵌入式光纤光栅解调仪的技术原理嵌入式光纤光栅解调仪主要通过光栅的布拉格散射效应对光信号进行调制和解调。
其基本原理是利用光纤光栅的波长编码特性，将待测物理量（如温度、压力、应变等）的变化转换为光栅中心波长的微小偏移，再通过解调仪将偏移量转换为可测量的电信号。
这种技术具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性的特点，使其在众多领域得到了广泛的应用。
三、嵌入式光纤光栅解调仪的应用领域1. 工业领域：嵌入式光纤光栅解调仪在工业领域的应用十分广泛，如桥梁、大坝等大型结构的健康监测，机械设备状态监测，石油化工等高压力环境的压力和温度监测等。
由于其高灵敏度和高稳定性的特点，能够实现对结构健康状态的实时监测和预警。
2. 医疗领域：在医疗领域，嵌入式光纤光栅解调仪被广泛应用于生物医学传感器中，如用于人体血压、血氧等生理参数的监测，以及生物样品的无损检测等。
其无损检测的特性为医疗领域的诊断提供了有力的支持。
3. 航空航天领域：在航空航天领域，嵌入式光纤光栅解调仪被用于飞机和卫星的结构健康监测，以及发动机的燃烧状态监测等。
其高灵敏度和高稳定性的特点使其成为航空航天领域不可或缺的传感器件。
四、嵌入式光纤光栅解调仪的未来发展随着科技的不断进步，嵌入式光纤光栅解调仪的未来发展将呈现出以下几个趋势：1. 技术创新：随着光学技术的不断发展，嵌入式光纤光栅解调仪的技术将不断更新和升级，其性能将更加优越。
2. 应用拓展：随着嵌入式光纤光栅解调仪在各领域的广泛应用，其应用范围将进一步拓展，如智能电网、智能交通等领域。
3. 集成化：嵌入式光纤光栅解调仪将进一步与其它传感器和系统进行集成，实现更加智能化的监测和控制系统。
光纤光栅电力设备安全状态监控系统
北京明堂华宇光电科技有限公司
产品介绍
一、应用背景
随着我国经济的发展，电力系统正在朝着超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，电力系统的安全运行对整个国民经济的发展来说是极为重要的,一旦发生事故则损失巨大。
现代电力系统中的电气设备大多采用封闭式结构，散热效果差、热积累大，并长期处于高电压、大电流和满负荷运行，结果造成热量集结加剧，温升直接威胁电气设备的电气绝缘，初始表现为温度升高，进而引发短路，导致大面积电缆烧损，造成被迫停机，短时间内无法恢复生产，甚至引起火灾，造成重大损失。
电力系统中的发电机绕组、变压器绕组、高压开关柜内触头和电力电缆接头等热点的温升会使电力设备寿命缩短，甚至造成相关设备被烧坏的严重事故。
因此，对电力设备进行精确的、实时的温度监测与报警对于提前发现安全隐患和及时的采取应对措施具有重大意义。
电力工业中的设备大多处在强电磁场中，一般电器类传感器无法使用。
高压开关的在线监测，高压变压器绕组、发电机定子等地方的温度和位移等参数的实时检测都要求绝缘性能好，体积小。
光纤光栅传感器具有本质安全、抗电磁干扰、体积小巧、易于安装等独特的优点，非常适于电力系统中高电压、大电流环境下的各种热点温度的监测。
采用新型的光纤光栅温度传感系统能够实现对电力系统中发热节点的实时远程监控，解决日益增多的无人值守配电室中运行设备温度参数无法测量的问题。
通过实时监测电力热点的温度变化,在温度超限或温升速度达到超限时能及时报警,并对发热点快速定位，通知运行人员及时处理，对确保电力系统运行安全、避免经济损失有着非常重要的意义。
二、主要应用
2.1监测电缆接头温度
现在全国发生的电力电缆故障中80%以上是由于电力电缆附件故障引起的,其中电缆接头引起的事故占一半以上。
通过对电力事故分析，引起电缆沟内火灾发生的直接原因是电缆中间头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大，长期运行所造成的电缆头过热烧穿绝缘，最后导致电缆沟内火灾的发生。
电缆故障引起的火灾导致大面积电缆烧损，造成被迫停机，短时间内无法恢复生产，对社会造成重大经济损失。
例一：辽宁发电厂发生过电缆头过热引起火灾，当消防人员扑灭火灾后刚要离开现场时电缆头绝缘击穿，大火复燃，当场烧伤数人，造成群伤事故。
例二：富拉尔基电厂，试验人员查找电缆故障时，上午采用了电容击穿法进行查找，中午休息后，电缆沟内发生了火灾，造成重大事故，火灾发生的时间较长，
如配置电缆在线监测系统完全可以避免事故。
例三：浑江电厂＃2循环水电缆中间头过热，烧损该沟内所有电缆造成被迫停机事故，据了解，上午有人在距故障电缆中间头80多米远的竖井上已嗅到了绝缘烧焦的味，下午七点钟引发了火灾。
例四：某发电厂两台二十万发电机组，因一台机的循环水电缆中间头过热引燃烧穿了本机的另一条循环水电缆，同时烧损了另一台机的循环水电缆，造成两台二十万机被迫停机事故。
综上所述，从电缆头过热到事故的发生，其发展速度比较缓慢、时间较长，通过电缆温度在线监测系统完全可以防止、杜绝此类事故的发生。
2.2监测开关柜温度
发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电气设备。
此类设备的外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触点氧化引起接触电阻增大，恶性循环造成隐患。
此类故障占外部热故障的90%以上。
统计近几年来检测到的外部热故障的几千个数据，可以发现线夹和刀闸触头的热故障占整个外部热故障的77%，它们的平均温升约在30度左右，其它外部接头的平均温升在20-25度之间，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致火灾事故。
高压设备刀闸等部位的连接是否紧密，开关表面是否氧化腐蚀、紧固螺栓是否松动等问题都无法在运行时发现，而这些都是造成高压设备过热甚至出现严重事故的诱因，可以通过对温度的在线监测来避免事故的发生。
近年来，在电厂和变电站已发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。
例一：某变电站开关柜发生爆炸，造成钢铁厂两座高炉和两座转炉等主要生产车间大面积停电，损失惨重。
另外，7000多名住户停水停电。
例二：某钢厂的中部站高压开关柜过热爆炸，导致了该钢厂的50吨炼铁高炉停转，近三十吨的钢水凝固在炉中，直接经济损失高达数千万元。
例三：某电力厂两个降压２５８９开关柜着火，全站失电，给公司各个系统造成不同程度的影响。
通过监测开关柜内触点温度的运行情况，可有效防止开关柜的火灾发生。
但由于开关柜内狭小的结构，无法进行人工巡查测温，因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段。
三、光纤光栅温度传感系统原理
光纤光栅技术于1978年问世，当用紫外激光光束照射光纤，被照射区间段纤芯的折射率将发生周期性的变化，称此折射率变化区域为空间相位光栅（空间相位周期性分布的光栅），其实质类似一个窄带滤波器或反射镜，对入射的宽带光进行选择性反射，反射一个中心波长与光栅区调制相位相匹配的窄带光，如上图所示
由于温度变化，光纤热胀冷缩使得布拉格光栅条纹周期发生变化，从而引起反射光波波长的变化。
在无应变情况下，布拉格光栅温度变化与波长变化成线性关系。
通过检测反射光波的变化，得出光栅处温度场的变化。
四、光纤光栅温度传感系统相对于原有检测方法的优势
原有检测方法主要有两种，一、红外测温仪人工巡检法，其优点为非接触式检测；检测精度高，也有很多的缺点如：难以做到检查的一贯性；无法实现实时性在线监测；无法实现历史数据的积累与分析；现场检查具有一定危险性及人员巡检过程中存在漏检等。
二、热电偶、热电阻监测法，此方法可实现实时在线监测，但是本身带电，形成隐患极易受到电磁干扰、传感器工作发热，产生零漂；受导线电阻影响，数据可靠性不强；信号衰减快，传输距离近等。
光纤传感监测系统的传感单元和信号传输介质均为石英材质的光纤，由于光纤固有的高绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了传感监测系统的抗干扰、绝缘性、耐久性、耐潮湿、防腐和抗辐射等传统电子传感器无法克服的技术难题。
光纤在线监测系统以其极高的安全性、可靠性、高测量精度、传感器无需供电、安装施工方便和易于组网测量等独特优点适用于电力系统安全运行监测中。
五、与国内外同类产品的比较
5.1性能比较：
国内外的光纤电力安全监测的产品主要是准分布式的光纤光栅传感和全分布
式的光纤拉曼测温传感系统。
我们采用全新的扫描激光技术，克服了一些电力测温厂家采用的国外模块组装的测温系统的测量通道少、传感器数量有限、测量通道需要机械的光开关切换、巡检时间长和无法同步测量等关键问题。
能够实现多测点同步测量，巡检速度快，预警及时。
5.2价格比较：
国外产品价格昂贵，多通道高速解调产品的价格多达30-40万元，在多测点应用时还需要昂贵的光开关阵列，完全不适于推广应用。
本公司产品从底层的硬件开发的光纤传感系统，具有自主的知识产权，成本大大低于国内外的同行，具有推广应用的潜力。
工程案例
一、 系统框图
系统各部分的功能描述：
光纤光栅温度传感器：布置在高压开关柜内，采集温度信号。
分布式测温光纤：沿电缆线铺设，采集电缆温度信息。
光纤光栅信号解调系统：对温度信号进行解调，提供现场温度的实时信息。
GPRS/网络：通过互联网把系统解调出的数字信息上传到服务器，出现温度超
阈值时，发送短信给工作人员
上位机：给整个系统的运行提供软件支持，进行温度实时显示及报警输出。
二、 施工案例
耐高温胶
传感器
传感器尾纤
待测温点
光纤光栅温度传感器固定示意图：正视图（左）、侧视图（右）
缠绕光纤长度大于24cm 传感器布置侧视图传感器
安装在梅花静触头铜排背面,不影响柜子内部整体结构和占用空间小,安装方便
母线室是全密封
型，外面很难监
测到，光纤光栅
就很容易实现在
线监控，光缆本
身绝缘，不影响
设备维护。
根据我们的工程案例数据得知，电缆进线处的温度比较容易升高,温度高引起事故率较多。
三、开关柜传感器的数量
单个开关柜内测温点分布（建议）：
进线及出线柜12个点：包含静触头（6个点）、电流互感器（3个点）电缆进线（3个点）
PT柜6个点：包含静触头（3个点）、电缆进线（3个点）
分段柜6个点：包含静触头（3个点）、铜排连接处（3个点）
案例：一组开关柜安装明细表
四、系统设备清单
五、本系统在安装完毕后，能够达到以下目标：
温度监测系统不受高压磁场和环境因素的干扰，达到或超过耐压运行标准，确保对供电系统运行安全的无妨碍。
光纤感知温度和位置信息；传输温度信号；系统本质安全；传感网络分析仪对温度信息进行采集；
通过软件对温度信息解调；数据记录、保存，可以根据实际情况设定不同地点的定温及差温预警值、火警值、报警级别、起始位置、终止位置及地理位置名称；
通过软件，可以进行数据查询：温度点查询、报警纪录查询、按区间查询、历史数据查询。
