劉　洋

（作者單位：黑龍江廣播電視臺(tái)）

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測(cè)溫光纖在監(jiān)測(cè)天饋線(xiàn)溫度中的應(yīng)用

劉洋

（作者單位：黑龍江廣播電視臺(tái)）

摘 要：調(diào)頻廣播的數(shù)字化，已經(jīng)讓安全播出更經(jīng)濟(jì)、更有效，在調(diào)頻廣播天饋線(xiàn)系統(tǒng)中，天線(xiàn)饋線(xiàn)的安全性顯得尤為重要。目前，光纖測(cè)溫技術(shù)已成熟運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，那么對(duì)天線(xiàn)饋線(xiàn)的溫度檢測(cè)也迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：天線(xiàn)；饋線(xiàn)；光纖測(cè)溫技術(shù)；光纖測(cè)溫系統(tǒng)

在調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)中，包括發(fā)射機(jī)、多工器、饋管、天線(xiàn)幾個(gè)重要組成部分。在整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)中，只有天線(xiàn)及饋管架設(shè)在室外自立塔上，工作狀態(tài)沒(méi)有得到良好監(jiān)控，目前只能用定期測(cè)試天饋線(xiàn)指標(biāo)的方式，來(lái)查看其運(yùn)行狀態(tài)。

調(diào)頻發(fā)射機(jī)房負(fù)責(zé)廣播電臺(tái)所有廣播在市區(qū)的調(diào)頻發(fā)射工作，八套調(diào)頻廣播采用多工器經(jīng)饋管共用1副天線(xiàn)發(fā)射，總發(fā)射功率達(dá)37 kW，全年累計(jì)播出時(shí)間67 000多小時(shí)。饋管長(zhǎng)度約200m，承載著每天24小時(shí)不間斷播出的重任。憑借多年的工作經(jīng)驗(yàn)了解到，饋管接觸不良、溫度變化、天線(xiàn)功分器故障導(dǎo)致的饋管溫度過(guò)高以至于饋管燒毀的現(xiàn)象很多，對(duì)天饋線(xiàn)系統(tǒng)溫度無(wú)法及時(shí)監(jiān)管，導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大的現(xiàn)象也很多，無(wú)法準(zhǔn)確及時(shí)發(fā)現(xiàn)天饋系統(tǒng)溫度過(guò)高的問(wèn)題，已經(jīng)成為每個(gè)發(fā)射臺(tái)必須解決的遺留問(wèn)題，下面筆者主要介紹測(cè)溫光纖在監(jiān)測(cè)天饋線(xiàn)溫度中的應(yīng)用。

（1）電磁/射頻環(huán)境，傳統(tǒng)的測(cè)溫方法受到嚴(yán)重干擾無(wú)法正常工作；（2）對(duì)精度、靈敏度，或者壽命、穩(wěn)定/可靠性等有特別高的要求；（3）易燃易爆、腐蝕環(huán)境，對(duì)安全性/耐腐蝕性有特殊要求；（4）雷擊，野外等惡劣環(huán)境中；（5）安裝環(huán)境狹小，對(duì)傳感器尺寸有特殊要求；（6）測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)能源供應(yīng)不方便的地方。1 光纖測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理

在光纖測(cè)溫系統(tǒng)中，光纖既是傳輸介質(zhì)，又是傳感器。高速驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)出一窄脈寬激光脈沖，激光脈沖經(jīng)波分復(fù)用器后沿傳感光纖向前傳輸，激光脈沖與光纖分子相互作用，產(chǎn)生多種微弱的背向散射，其中，與拉曼散射有關(guān)的光散射信息反饋到探測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)溫度和位置，結(jié)合高速信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可準(zhǔn)確、快速地獲得整根傳感光纖上任一點(diǎn)的溫度分布信息。原理如圖1所示。

圖1　光纖測(cè)溫系統(tǒng)原理圖

2 探頭的工作類(lèi)型選擇

常見(jiàn)的探頭工作類(lèi)型有：浸入埋入型、接觸型和醫(yī)用型，線(xiàn)形分布式測(cè)量。浸入型傳感器可以用于測(cè)量固體、液體和氣體的溫度。

3 光纖的選擇和鋪設(shè)方式

傳感光纖采用了直徑3 mm帶護(hù)套的鎧裝感溫光纖，沿天線(xiàn)和饋管表面進(jìn)行敷設(shè)，測(cè)溫光纖緊貼設(shè)備表面，并用耐高溫的樹(shù)脂橡膠固定。由于光時(shí)域反射的精度在0.5 m左右，為提高準(zhǔn)確度，在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都需要將1 m的光纖繞制成直徑10 cm的光纖環(huán)（繞制光纖環(huán)直徑需要大于光纖直徑20倍），這樣便能精準(zhǔn)定位每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的溫度并進(jìn)行采集。

4 光纖測(cè)溫的性能和特點(diǎn)

（1）分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)盲區(qū)，精確定位高溫位置和溫度。

（2）軟件可監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反饋各監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息，并能隨時(shí)查詢(xún)歷史監(jiān)測(cè)記錄，便于分析故障發(fā)展方向。

（3）測(cè)量距離長(zhǎng)，測(cè)量信息豐富，最遠(yuǎn)可監(jiān)測(cè)千米以上的溫度。

（4）測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，不易受電磁波干擾。

（5）探測(cè)光纜既是信號(hào)傳輸載體，又是感溫元件，安裝方便，光纖可繞曲，便于安裝和布點(diǎn)。

（6）探測(cè)光纖采用耐久性設(shè)計(jì)，工作壽命長(zhǎng)，后期維護(hù)成本低，便于維護(hù)。

（7）光信號(hào)測(cè)量，本質(zhì)安全，抗電磁干擾，適合易燃易爆等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作。

（8）測(cè)溫系統(tǒng)采用符合工業(yè)級(jí)可靠性要求的嵌入式系統(tǒng)，具備web網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)功能。

由于后期的光纖鋪設(shè)工作會(huì)提高成本，建議架設(shè)天饋系統(tǒng)時(shí)直接安裝光纖測(cè)溫系統(tǒng)，以免除二次的人力物力浪費(fèi)。做好天饋線(xiàn)的維護(hù)，對(duì)于安全播出和安全防火等都是非常重要的，只有配備專(zhuān)業(yè)的監(jiān)護(hù)設(shè)備和維護(hù)人員，配合安全播出制度，才能更專(zhuān)業(yè)地解決安全隱患，為調(diào)頻發(fā)射工作保駕護(hù)航。