分布式光纤测温系统
北京分布式光纤线型在线测温系统的原理
北京分布式光纤线型在线测温系统的原理分布式光纤线型在线测温系统是一种使用光纤作为传感器，实现对温度的实时监测和测量的技术。
该系统主要通过光纤上的热敏材料来实现温度的感知和传递，然后通过光纤的光学特性将传感信号转换为光学信号，再利用光学仪器来转换为电信号进行测量和分析。
其原理如下：
1.光纤传感器：分布式光纤线型在线测温系统的核心组成部分是光纤传感器，它通常由热敏材料和光纤组成。
光纤传感器可以将环境温度变化转化为光纤长度的变化，从而实现对温度的测量。
2.光纤信号传输：系统通过激光器产生一束调制光信号，将其通过光纤传输至监测区域。
光纤在传输过程中会受到环境温度的影响，从而导致光纤长度的微小变化。
这些变化会引起光信号的相位变化，从而实现对温度的测量。
3.光纤光学谱分析：光纤传输的光信号会进入光学谱分析系统进行处理和分析。
光学谱分析系统会通过光学仪器将光信号转换为电信号，并进行光谱分析。
通过分析光谱的变化，可以获取到光纤传感器所感知的温度信息。
4.数据处理和显示：系统中会通过计算机进行对测量数据的处理和显示。
计算机可以对收集到的光谱数据进行分析、计算和图像处理，从而获得更加详细准确的温度信息。
总结来说，北京分布式光纤线型在线测温系统通过光纤传感器将环境温度变化转化为光纤长度的变化，然后通过光纤的光学特性将传感信号转换为光学信号，再利用光学仪器将其转换为电信号进行测量和分析。
通过这种方式，系统可以实现对温度的实时监测和测量，并将数据通过计算机
进行处理和显示。
这种系统具有结构简单、测量精确、抗干扰能力强等优点，在许多领域（如工业、交通、环境监测等）得到了广泛的应用。
分布式光线测温系统
目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1 引言 (4)2 分布式光纤传感器的测温原理 (4)2.1 拉曼散射原理 (4)2.2 布拉格光栅测温原理 (5)2.3 OTDR技术 (6)2.4 分布式光纤传感器测温原理 (7)3 分布式光纤传感器的组成、优势和系统 (8)3.1 分布式光纤传感器的组成 (8)3.2 布拉格光纤光栅结构 (9)3.3 分布式光纤测温的优势 (10)3.4 分布式光纤测温系统组成 (12)3.5 分布式光纤测温系统的实现 (13)4 分布式光纤传感技术的应用 (18)4.1.1 分布式光纤拉曼测温技术的试验安装与现场布局 (18)4.1.2试验项目与数据 (19)4.2 分布式光纤传感技术在电缆绝缘在线检测中的应用 (20)4.3 分布式光纤传感技术在高压开关柜、电力电缆在线检测的应用 (21)5 分布式光纤传感技术应用时的注意问题和解决方案 (21)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (26)分布式光纤测温系统摘要：本文介绍近年来研发出的分布式光纤温度传感技术，分析其利用光脉冲测定温度的原理，分布式光纤传感器的构造和分布式光纤传感技术的相对于传统测温技术的优势，以及介绍如何获得监测点的温度变化曲线及其空间位置。
激光器发出的脉冲光作为泵浦光，经过耦合器进入传感光纤，脉冲光在传感光纤中向前传播的同时，产生向后传播的后向散射光。
后向散射光经过光滤波器滤出Stokes Light，Anti-stokes Light和瑞利三种光波，再经过光电转换和放大电路，放大后的信号被高速数据采集卡采集，经过数据处理和定标，解调出温度，并计算出监测点空间位置。
这样实现温度场的在线实时监测，从而保证温度场各个检测点的正常运行，预防由于高温引起的各类事故的发生。
分布式光纤测温系统应用广泛，主要应用于对一些易燃易爆、高温高压、有辐射等环境中大范围温度场的实时在线检测，安全耐用，便宜且易于推广。
关键词：分布式光纤测温；拉曼散射；瑞利散射Distributed Fiber TemperatureMeasurement SystemAbstract: In this paper, we introduce the distributed fiber temperature sensing technology, analyze the principle of measuring temperature by pulse，thestructure of the distributed fiber sensor and the advantage of thedistributed fiber temperature sensing technology, and explain how to getthe temperature curve and the location of the monitoring points. Thepulse, produced by laser, transmits in the fiber as pump by coupler andthe pulsed light produces backscattering which transmits back to the laser,when the pulse is transmitting in the fiber. The backscattering producesthree kinds of light: Stokes Light，Anti-stokes Light and Rayleigh. Thenthe amplified signal of the three kinds of light, after photoelectricconversion and amplification circuit, will be collected by high-speed dataacquisition card. So we can get the temperature and the location afterdata processing and calibration. Thus we can achieve the real-timemonitoring of the temperature field line, so it can help all the detectionpoints of the temperature field work, and prevent various kinds ofaccidents happening caused by high temperature. Distributed opticalfiber temperature measurement system can be applied in various fields,mainly used in real-time line detection to a wide range of temperature ofsome areas, which is explosive、high-temperature、or radioactive and soon, and it is safe and durable、cheap and easy to spread. Keywords: distributed optical fiber temperature measurement; Raman scattering;Rayleigh scattering1 引言与一些发达国家相比，我们国家的电网的电缆平均事故率偏高，其中一个重要的原因是缺乏对电缆系统有效的在线检测，而温度在线检测是其中一个重要的方面。
毕托巴分布式光纤测温系统
NTR-4000 分布式光纤测温系统的测温主机 光电的 NTR-4000 分布式光纤测温系统具有如下技术优势： 快速性
系统测温、定位速度非常高。为了提高测量时间，光电采用了高速微弱信号 处理技术优势，单次测量时间最短为 5s，响应速度快。 分布特性
分布式光纤测温系统可提供连续动态监测长达十几公里范围内每隔 0.5 米 各点的温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。 先进性
2
可以服役 30 年。综合考虑传感器的自身成本以及以后的维护费用，使用光纤传 感器可以大大降低整个工程的最终经营成本。
1.3 分布式光纤测温系统组成
1.3.1 测温主机 测温主机是分布式光纤测温系统 NTR-4000 的核心。光电的测温主机采用模 块化设计，可靠性高；同时凭借高速微弱信号处理技术优势，实现 0.5m 空间分 辨率，技术指标达到国内领先水平。
防冲击、反复弯曲、扭转、曲绕、弯折、卷绕、渗水性能等均符合 IEC794-1 标准。 1.3.3 用户软件 诺驰光电提供界面友好、 操作简单的分布式光纤温度监测应用软件。 该软件 主要包括：温度监测、火灾报警、可视化显示等功能模块。 温度曲线显示
系统可以显示实时整个光缆的温度分布曲线， 当某处温度异常的时候通过曲 线可以显示该处温度升高或降低。
10
中控楼 （用户端软件）
原油储备区 局域网
罐顶探测光缆 500m（绕两圈）
RJ45 接口
显示器 探测光缆穿过油罐侧 壁镀锌管 25m 尾纤
测量主机
光缆 接续盒
库区地埋光缆 200m 150
外浮顶原油储罐 设备间
分布式光纤测温系统 DTS 布设示意图 本方案提供 DTS 服务端软件和用户端软件。 其中服务端软件安装在测量主机 内部的嵌入式工控机内， 主要用于仪器参数设置及管理， 并显示温度和报警信息； 用户端软件安装在用户中控室 PC 机上， 可以远程查看实时温度数据和报警信息。
分布式光纤测温系统
分布式光纤测温系统一、兴安矿现状兴安矿井煤系地层厚1120米，有煤层41个，其中可采和局部可采煤层23个，煤层总厚度为75.99米，2006年10月26日黑龙江省煤田地质研究所对兴安矿煤层自然倾向性分类和自然发火期核定说明：11、12、17-1、17-2、18、21、22、27、30号层9个煤层属容易自然发火煤层。
各煤层自然发火期：11 号层自然发火期：4个月；17-1号层、17-2号层自然发火期： 8个月；18号层自然发火期：6个月；21号层自然发火期： 10 个月、12、27、30号煤层自然发火期12个月属自然发火煤层， 23、24、28、33等煤层自然发火期12 个月以上，属不易自然发火煤层。
由于煤层自燃发火期短，在对煤层自然发火潜伏期温度的变化进行观测时发现现有的观测技术落后。
二、强化温度观测技术兴安矿煤层自燃发火的预测预报工作主要以人工观测采空区后部钻孔为主，这种方法在技术上限制了观测的连续性和准确性，为改变现有的观测技术，兴安矿引进了山东微感光电子有限公司研发的分布式光纤测温监测预报系统。
三、分布式光纤测温监测预报系统原理及系统软硬件设备1、原理分布式光纤测温监测预报系统采用分布式光纤测温技术，该技术为拉曼散射和光时域反射技术，可以实现温度和距离的测定。
拉曼散射是依据光在光纤中传播过程中，产生后向拉曼散射光谱的温度效应。
当入射的光量子与光纤物质分子产生碰撞时，产生弹性碰撞和非弹性碰撞。
弹性碰撞时，光量子和物质分子之间没有能量交换，光量子的频率不发生任何改变，表现为瑞利散射光保持与入射光相同的波长；在非弹性碰撞时，发生能量交换，光量子可以释放或吸收声子，表现为产生一个波长较长的斯托克斯光和一个波长较短的反斯托克斯光。
由于反斯托克斯光受温度影响比较敏感，系统采用以斯托克斯光通道作为参考通道，反斯托克斯光通道作为信号通道，有两者的比值可以消除光源信号波动、光纤弯曲等非温度因素，实现对温度信息的采集，光纤测温的原理是依据后向拉曼（Raman ）散射效应。
分布式光纤测温
分布式光纤测温分布式光纤测温技术（Distributed Fiber Optic Temperature Sensing，DTS）是一种基于光纤传感技术的温度测量方法。
它利用光纤本身的特性，通过监测其光信号的变化来实现对环境温度的测量。
DTS技术具有无电磁干扰、大范围温度测量、实时监测等优点，在环境监测、工业生产、油气管道等领域具有广阔的应用前景。
分布式光纤测温技术的基本原理是利用光纤的热敏效应，将光纤作为传感器以实现温度检测。
当光纤受到温度变化时，光纤材料的折射率、损耗等参数会发生变化，从而改变光信号的传输特性。
通过反映光纤上的温度分布情况，可以实时监测环境温度的变化。
在分布式光纤测温技术中，通常采用拉曼散射光谱（Raman scattering）或布里渊散射光谱（Brillouin scattering）等光学现象来实现温度测量。
这些散射现象会导致光信号的频率发生变化，通过测量这些频率的变化，可以获取温度信息。
分布式光纤测温技术具有很高的空间分辨率和时间分辨率。
通过在光纤上不断发射激光光脉冲，并利用光纤本身的散射信号进行测量，可以实现对整个光纤长度上的温度分布进行实时监测。
这种分布式测温的特性使其在许多领域具有广泛的应用价值。
在环境监测方面，分布式光纤测温技术可以用于实时监测地下管道、河流、湖泊等水体的温度变化。
通过获取水体的温度分布情况，可以及时了解到水体的状态，并采取相应的措施进行环境保护。
在工业生产中，分布式光纤测温技术可以用于监测高温熔炼炉、输送带等设备的温度变化。
通过实时监测温度分布，可以预防设备过热引发事故，并优化生产工艺，提高生产效率。
在油气管道领域，分布式光纤测温技术可以用于实时监测管道沿线的温度情况。
通过获取温度分布数据，可以预测管道的热胀冷缩情况，避免管道的破裂和泄漏，并做好维护和修复工作。
从目前来看，分布式光纤测温技术在温度监测领域的应用已经取得了很大的进展，但仍存在一些挑战。
分布式感温光缆
分布式感温光缆
分布式感温光缆，也称为感温光纤测温系统，是一种实时、在线、连续的温度测量系统。
它由分布式光纤温度传感器、控制主机、信号处理单元、激光光源、光电探测器、波长检测器等部分构成。
这种光缆的原理是，主机的控制程序对多个光纤温度传感器进行扫描，各传感器都会产生一定能量的反向散射光，在光电探测器接收到反射光后，首先对反射光进行窄带扫描，被扫描的光波段被接收器接收后转换为光谱分布，该光谱分布实际上受到波长的调制。
将光谱分布转换为电流信号，该电流的大小可以直接表征光强的大小，但电流值通常是非常微弱的，还需要通过放大电路进行放大。
经过放大并整形的电流信号被转换成脉冲电压，该脉冲电压由信号处理单元进行接收并锁定其上升沿和下降沿，在此期间采用计时器进行计数，根据计时中断信号被触发时的计数值，即可得到传感器的标定曲线，从而计算出反射波的中心波长和波长变化量，并演算出环境温度的真实值。
这种光缆主要应用于电缆桥架、电缆隧道、电缆沟、高压电缆，公路隧道、地铁隧道、大坝，轨道交通、城市综合管廊，传输皮带、输煤栈桥、储煤场，储油罐、储气罐、输油管、输气管，军火库、危险品仓库，数据中心、智能仓储、工业4.0、智慧电网领域等领域，可实现防患于未然。
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分布式光纤测温系统原理
分布式光纤测温系统原理分布式光纤测温系统是近年来发展起来的一种用于实时快速多点测温和测量空间温度场分布的传感系统。
它是一种分布式的、连续的、功能型光纤温度测量系统。
即在系统中，光纤不仅起感光作用，而且起导光作用。
利用光纤后向拉曼散射的温度效应，可以对光纤所在的温度场进行实时的测量;利用光时域反射技术(OTOR)可以对测量点进行精确定位。
如DTS2000 分布式光纤测温系统，可在一条2km长的光纤上实时监测2000个测址点，测温范围达到0- 370oC。
测温的物理基础当光在光纤中传输时，与光纤中的分子、杂质等相互作用而发生散射。
发生的散射有米氏散射、瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射等。
其中拉曼散射是由于光纤中分子的热运动与光子相互作用发生能量交换而产生的。
具体地说，当光子被光纤分子吸收后会再次发射出来。
如果有一部分光能转换为热能，那么将发出一个比原来波长大的光，称为Stokes光。
相反，如果一部分热能转换为光能，那么将发出一个比原来波长小的光，称为Anti-Stokes 光。
拉曼散射光就是由这两种不同波长的Stokes 光和Anti-Stokes光组成的，其波长的偏移是由光纤组成元素的固有属性决定的，因此拉曼散射光的强度与温度有关。
分布式光纤测温系统原理框图分布式光纤测温系统的基本框图如图2-83所示。
在同步控制.单元的触发下，光发射器产生一个大电流脉冲，该脉冲驱动半导体激光器产生大功率的光脉冲，并注人激光器尾纤中。
从激光器尾纤输出的光脉冲.经过光路藕合器进人放置在恒温槽中的光纤中，该光纤用于系统标定，之后再进人传感光纤，感受被测对象的温度场。
当激光在光纤中发生散射后，携带有温度信息的拉曼后向散射光返回到光路藕合器中。
光路祸合器不但可以将发射光直接藕合至传感光纤.而且可以将散射回来的不同与发射波长的拉曼散射光祸合至分光器。
分光器分别由两个不同中心波长的光滤波器组成，分别滤出Stokes光和Anti-Stokes光，经接收机送人数据采集与处理单元。
光纤分布式测温光纤光栅
光纤分布式测温光纤光栅1.引言1.1 概述光纤分布式测温光纤光栅是一种新型的测温技术，采用光纤传感器和光栅技术相结合，能够在光纤上实现实时、连续和分布式的温度监测。
光纤分布式测温技术在工业生产、能源开发、交通运输等领域具有广泛的应用前景。
光纤分布式测温技术通过在光纤上布置一定的光栅结构，实现对光的频率或相位的测量，从而间接测量出光纤所处位置的温度。
相比传统的点式温度传感器，光纤分布式测温技术具有以下优势：首先，光纤分布式测温技术可以实现对大范围区域的温度监测。
传统的点式温度传感器只能在特定的位置进行测量，而光纤分布式测温技术可以在整个光纤传感区域内进行连续的温度监测，从而实现对整个区域的温度分布进行实时监测。
其次，光纤分布式测温技术具有高精度的优势。
光纤传感器的传感元件通常采用光纤光栅，可以对光的频率或相位进行高精度的测量，从而实现对温度的精准测量。
同时，光纤的传输性能良好，不易受到外界干扰，可以保证测温的准确性和稳定性。
此外，光纤分布式测温技术还具有快速响应和实时监测的特点。
由于光纤传感器的测量原理是基于光的传输特性，具有传输速度快的特点，可以实时监测温度变化，对温度异常进行及时响应。
综上所述，光纤分布式测温光纤光栅是一种具有广泛应用前景的测温技术。
它的分布式测温能力、高精度测量、快速响应和实时监测等优势，使其在工业生产、能源开发、交通运输等领域都有很大的潜力。
本文将详细介绍光纤分布式测温光纤光栅的工作原理、应用领域以及发展趋势，并对其未来的发展进行展望。
1.2 文章结构文章结构部分应该包括整篇文章的组成和章节划分的介绍。
以下是文章结构部分的内容建议：文章结构：本文总共包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了光纤分布式测温光纤光栅的背景和意义。
正文部分主要介绍了光纤分布式测温技术和光纤光栅的原理、应用等相关内容。
结论部分对全文进行总结，并展望了未来的研究方向。
章节划分：引言部分：首先介绍了光纤分布式测温光纤光栅的背景和意义，引发读者对该领域的兴趣，然后概述了整篇文章的结构和各个章节的内容。
分布式光纤及电缆测温系统
分布式光纤及电缆测温系统目录一、分布式光纤温度监测系统 (2)1、系统概述 (2)2、分布式线型光纤感温火灾报警系统技术指标 (3)3、分布式光纤感温光缆 (3)4、系统技术特点 (4)5、行业应用 (6)二、XSJ-2000型电缆温度在线监测预警系统 (7)1、系统概述 (7)2、系统组成 (7)3、总线系统 (9)4、设计方案 (9)三、XSJ-2000型电缆隧道自动防火门系统 (10)1、概述 (10)2、系统硬件构成 (10)3、系统结构图及设计图 (11)一、分布式光纤温度监测系统1、系统概述分布式线型光纤感温火灾报警系统主要是一种时域分布式光纤监测系统，它的技术基础是光时域反射技术OTDR，是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，它能够连续测量光纤沿线所在处的温度，测量距离在几公里到几十公里范围，空间定位精度达到米的量级，能够进行不间断的自动测量，特别适用于需要大范围多点测量的场合，它具有精度高、数据传输及读取速度快、自适应性能好等优点。
系统具有防燃、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、在有害环境中使用安全，实现实时快速线性测温并定位, 是光机电、计算机一体化技术的集成。
XSJ-2000基于拉曼散射技术的温度传感系统，其系统结构如图1。
图1拉曼散射温度传感系统结构2、分布式线型光纤感温火灾报警系统技术指标●测温范围：-50～150℃；●额定动作温度：35 ～115℃；●空间分辨率：1m；●定位精度：±1.0m；●采样速率（空间采样间隔）：100MHz(1m)；●测量时间：10s；●测量元件类型：感温电缆直接接入主机；●温度分辨率：±1.0℃；●温度稳定性：1.0℃；●温度显示：显示连续温度曲线；●测温方式：无盲区连续测试；●系统联网方式：RS485，可以远程数据传输；（同时支持TCP/IP,232接口）；●分布式线型光纤感温探测系统主机能够进行手动报警复位和协议报警复位功能；●分布式线型光纤感温探测系统主机能够远程输出报警开关量信号，实现系统报警与控制联动效应；●分布式线型光纤感温探测系统主机有输入(键盘与鼠标)与显示(液晶)功能，可视人机交互界面；●分布式线型光纤感温探测系统主机可配接备用电源；●分布式线型光纤感温探测系统主机可与报警控制器相配接；●使用温度：-25～60℃；●使用湿度：20～90%（无冷凝）；●输出信号：开关量输出；3、分布式光纤感温光缆光缆特点：中心松套管光纤，采用不锈钢软管护套，再外包上外径3mm的聚合物材料，光缆外形如图2所示。
光纤分布式测温原理
光纤分布式测温原理
光纤分布式测温原理的详细介绍如下：
光纤分布式测温技术是一种基于拉曼散射效应的温度测量方法，主要利用了光纤的能量传递特性。
其原理是通过光纤在测量过程中的散射信号来推断温度的分布。
具体而言，光纤分布式测温系统通过在一段光纤中注入强光激光束，并且检测散射光的拉曼频移信号。
由于温度的变化会影响光纤的折射率，进而改变拉曼频移信号的频率。
因此，通过测量散射光的频谱，可以获得温度变化的信息。
光纤分布式测温系统还会在光纤上分布许多测温点，以实现对整个系统进行高精度测温。
每个测温点的位置可以通过光纤布设的方式来确定，并且可以根据需要进行调整。
在实际应用中，光纤分布式测温系统可以用于各种环境下的温度测量，包括石油、化工、电力等行业。
它具有高灵敏度、高精度、抗干扰能力强等优点，可实现对温度变化的实时监测和精确测量。
总而言之，光纤分布式测温原理是基于光纤的拉曼散射效应，利用纤维中散射光的频率变化来推断温度的分布。
它是一种高精度、高灵敏度的温度测量技术，具有广泛的应用前景。
分布式光纤测温系统资料08.11.4
分布式光纤温度传感器系统与应用DISTRIBUTED OPTICAL FIBER TEMPERATURE SENSOR SYSTEM & APPLICATION一、系统原理 (3)1.1 DTS测量基本原理 (4)1.2 DTS系统的性能参数： (4)1.3 技术优势 (5)二、系统主机介绍 (7)2.1 DTS主机 (7)2.2 DTSS主机 (8)三、DTS主机技术指标 (10)四、光缆分类 (12)4.1 S型火灾探测光缆 (12)4.2 T型火灾探测光缆 (12)4.3 大坝探测光缆 (13)4.4 用于钻孔的探测电缆 (14)五、ＤＴＳ应用 (15)5.1 废料处理场 (16)5.2 地下水 (18)5.4 油、气管道泄漏的监测 (21)5.5 电力装置 (22)5.6 大坝安全检测 (24)5.7 火灾检测 (27)5.8 油气检测 (29)六、软件简介 (31)一、系统原理分布式光纤温度传感器（DTS）系统是由主机、传感光缆及其他配置组合而成。
是国外近年发展起来的一种用于实时监控温度场的高新技术。
主要依据光纤的光时域反射（OTDR）和光纤的背向喇曼散射温度效应。
一条数公里乃至数十公里长的光纤（光纤既是传输媒体，又是传感媒体）铺设待测空间，可连续测量、准确定位整条光缆所处空间的温度，并可通过光纤上的温度的变化，检测出光纤所处环境中气体和液体的泄漏，因此拓展了其应用的领域。
光纤不带电，抗射频和电磁干扰，防燃，防爆，抗腐蚀，耐高温和强电磁场，耐电离辐射，能在有害环境中安全运行。
系统具有自标定、自校准和自检功能，其运行和控制是通过计算机实现的。
可将报警区域、光纤配置图等事先输入计算机，可自动或手动实时显示存贮报警区域、故障性质、温度的传播方向和受温面积、升温速度和温度分布等，并可结合到自动控制和远程控制系统中进行运行。
系统工作原理如下图所示：传感光纤DTS系统的原理图1.1 DTS测量基本原理分布式光纤温度传感器获取空间温度分布信息的原理是利用光在光纤中传输能够产生后向散射，在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲，它在光纤中传输的同时不断产生后向散射光波，包括瑞利散射、布里渊散射和喇曼散射。
石油 分布式光纤测温标准
石油分布式光纤测温标准一、测温系统要求石油分布式光纤测温系统应满足以下要求：系统应具备高精度、高稳定性、高可靠性和高抗干扰能力，以确保在石油开采、加工和运输等环节中的温度监测准确性。
系统应采用分布式光纤测温技术，以实现对石油管道、储罐等关键设备进行连续、实时、全面的温度监测。
系统应具备自动化、智能化功能，以实现温度数据的自动采集、传输、处理和报警等功能。
系统应具有良好的人机交互界面，以便用户能够直观地了解测温数据和系统运行状态。
二、测温光纤类型石油分布式光纤测温系统应采用以下类型的测温光纤：铠装光缆：具有抗拉、抗压、抗弯曲等特点，适用于石油管道等复杂环境的温度监测。
光纤温度传感器：采用光纤布拉格光栅等光学器件，能够实现对温度的精确测量。
三、测温范围和精度石油分布式光纤测温系统的测温范围和精度应满足以下要求：测温范围：-40℃～+60℃（特殊要求可定制）。
测温精度：±0.5℃（特殊要求可定制）。
四、测温光纤安装要求石油分布式光纤测温系统的测温光纤安装应满足以下要求：光纤应安装在被监测设备的表面或内部，以保证测量数据的准确性和稳定性。
光纤的安装应避免机械损伤和化学腐蚀，以确保其使用寿命和测量精度。
在安装过程中，应对光纤进行保护和标记，以防止误操作和损坏。
五、测温系统性能测试石油分布式光纤测温系统在投入使用前应进行性能测试，以确保其满足设计要求和标准。
性能测试应包括以下内容：温度响应时间测试：测试系统在温度变化时的响应速度和稳定性。
温度测量范围和精度测试：测试系统在不同温度下的测量范围和精度是否符合设计要求。
抗干扰能力测试：测试系统在电磁干扰、振动等环境因素下的稳定性和可靠性。
系统功能测试：测试系统的自动采集、传输、处理和报警等功能是否正常。
人机交互界面测试：测试系统的人机交互界面是否直观、易用，能否满足用户需求。
六、测温数据传输和处理石油分布式光纤测温系统的测温数据传输和处理应满足以下要求：数据传输：系统应采用稳定可靠的通信方式，如光纤通信或无线通信，确保数据的实时性和完整性。
分布式光纤测温
分布式光纤测温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，一旦发生事故便会对国民经济造成巨大损失。
如何对正在运行的电力设备进行在线监测并进行安全预测和温度变化趋势分析?如何通过实时数据对设备质量、运行环境、运行方式、设备老化、负荷不平衡等进行科学分析?这些都是电力系统中迫切需要解决的问题。
传统的红外测温仪、红外成像仪、感温电缆、热电阻式测温系统等只能对电力系统的局部位置进行测温，无法为安全、经济运行、高效检修提供科学依据。
而分布式光纤测温系统能够实现多点、在线的分布式测量，实现了运行设备的实时在线监测，有效地解决了长期以来现场出现的高温、燃烧、爆炸、火灾等事故应急不备的问题。
在电力系统中，这种光纤测温技术在高压电力电缆、电气设备因接触不良引起的发热部位、电缆夹层、电缆通道、大型发电机定子、大型变压器、锅炉等设施的温度定点传感场合具有广泛的应用前景。
一、可恢复式线型光纤差定温火灾探测器是一款连续分布式光纤温度传感系统，它采用先进的OTDR技术和Raman散射光对温度敏感的特性，探测出沿着光纤不同位置的温度变化，实现真正分布式的测量。
线型光纤差定温火灾探测器除了及时预警火灾隐患外，还能精确定位火灾发生位置。
作为一种成熟的分布式测温手段，线型光纤差定温火灾探测器具有测量距离远、测量精度高、响应速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点，可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测、大坝渗漏监测等领域。
二、布式光纤测温系统具有如下技术优势：●快速性系统测温、定位速度非常高。
为了提高测量时间，采用了高速微弱信号处理技术优势，单次测量时间最短为3s，响应速度快。
●分布特性分布式光纤测温系统可提供连续动态监测长达几公里范围内温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。
●先进性该系统是目前性能指标最高、功能性最强、可靠性最高、技术最先进的分布式测温产品。
分布式光纤测温系统原理
分布式光纤测温系统原理分布式光纤测温系统（Distributed Optical Fiber Temperature Sensing System）是一种利用光纤来实现温度测量的技术。
它通过在光纤中引入一定的周期性光学结构，利用光纤的传感性能，实现对光纤沿线的温度变化的实时监测。
下面将从光纤传感原理、传感光纤结构和数据处理原理三个方面详细介绍分布式光纤测温系统的工作原理。
首先，我们来介绍光纤传感原理。
光纤传感原理是利用光纤本身的光学性能实现温度测量的关键。
光纤是一种由具有较高折射率的芯层和外包层组成的细长物体，它具有很好的光导和传感性能。
当光纤中的光传播时，光的强度和频率会随着光纤周围的环境变化而发生变化。
而温度是光纤周围环境的一种基本物理量，因此可以通过测量光纤中光的变化来获得温度信息。
其次，传感光纤结构是实现分布式光纤测温系统的关键技术。
常用的传感光纤结构有光纤布拉格光栅（Optical Fiber Bragg Grating，FBG）和拉曼散射光纤（Raman Scattering Fiber）两种。
光纤布拉格光栅是在光纤中引入一定间隔的光折射率周期性分布，通过测量光纤中反射光的波长来实现温度测量。
而拉曼散射光纤则是通过测量光纤中的拉曼散射光强来实现温度测量。
这些传感光纤结构具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，能够实现对光纤沿线的温度变化的实时监测。
最后，数据处理原理是实现分布式光纤测温系统工作的关键。
数据处理原理主要包括对光纤中的反射光波长或散射光强的测量和分析。
对于光纤布拉格光栅结构，可以通过测量光纤中反射光波长的变化来获得温度信息。
测量的方法有波长描写和波长间隔法两种。
波长描写是通过测量反射光波长与参考波长之间的差值来获得温度信息。
而波长间隔法是通过测量不同反射光波长之间的间隔来获得温度信息。
对于拉曼散射光纤结构，可以通过测量拉曼散射光强的变化来获得温度信息。
这些测量数据可以通过数据分析和处理，得到光纤沿线的温度分布信息，实现一个分布式光纤测温系统。
DSC-DTSnK-XB分布式光纤测温系统
安全性高
光纤本身不导电，不受电磁干 扰，对危险环境适应性强，保
障了监测的安全性。
实际应用案例
某城市地铁线路
采用DSC-DTSNK-XB分布式光纤测温 系统对地铁轨道、列车和牵引变电所 等设备进行温度监测，保障了地铁的 安全运行。
某大型石油化工企业
轨道交通
对轨道、列车、牵引变电所等 设备的温度进行实时监测。
城市管廊
对管廊内的电缆、设备进行温 度监测，保障管廊安全运行。
相对于其他测温系统的优势
高精度
采用光纤作为传感器，具有高 精度和高稳定性，能够准确反
映温度变化。
长距离监测
可以实现长距离连续监测，覆 盖范围广，适合大规模设备的 温度监测。
实时性强
工作原理
01
分布式光纤测温系统基于光纤背向拉曼散射和布里渊散射的原理，通过测量光 纤中散射光的频率变化来计算温度值。
02
在系统中，激光器发出的光脉冲在光纤中传输时，会与光纤分子相互作用，产 生背向拉曼散射和布里渊散射。这些散射光携带了光纤沿线的温度信息，通过 测量散射光的频率变化，可以精确计算出光纤沿线的温度值。
02
系统架构和工作原理
系统架构
01
分布式光纤测温系统主 要由测温主机、光缆、 连接器和上位机软件等 组成。
02
测温主机负责接收和处 理光缆传回的信号，并 向上位机软件发送温度 数据。
03
光缆作为温度信号的传 输媒介，将温度信息从 测温点传回测温主机。
04
连接器用于连接测温主 机和光缆，确保信号传 输的稳定性和可靠性。
DSC-DTSNK-XB分布式 光纤测温系统
分布式光纤测温系统
分布式光纤测温系统一、综述分布式光纤测温系统集光、电、机械、计算机和微弱信号检测等技术为一体，可实现大范围空间温度分布式实时测量，具有测量距离长、覆盖探测区域、实时监测、可精确定位等优点，在交通隧道、地铁、电力、石化、水利等等领域均有应用。
分布式光纤测温系统同时实现温度测量和空间定位功能，其中温度测量利用光纤自发拉曼（Raman）散射效应，空间定位利用光时域反射（OTDR）技术。
光纤既是传输介质，又是传感器。
高速驱动电路驱动激光器发出一窄脉宽激光脉冲，激光脉冲经波分复用器后沿传感光纤向前传输，激光脉冲与光纤分子相互作用，产生多种微弱的背向散射，包括瑞利（Rayleigh）散射、布里渊（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等，其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动，产生温度不敏感的斯托克斯（Stokes）光和温度敏感的反斯托克斯（Anti-Stokes）光，两者的波长不一样，经波分复用器分离后由高灵敏的探测器所探测。
光纤中的Anti-Stokes光强受外界温度调制，Anti-Stokes与Stokes 的光强比值准确反映了温度信息；不同位置的拉曼散射信号返回探测器的时间是不一样的，通过测量该回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置；结合高速信号采集与数据处理技术，可准确、快速地获得整根传感光纤上任一点的温度分布信息。
分布式光纤测温技术原理二、系统组成2.1系统组成概述系统主要包括测量主机、传感光缆、用户软件和相关配件。
2.1.1 测量主机测温主机采用多项光电测量和光纤技术以及性能高的光电器件，测量距离（16km）可定制、响应速度（2s）、测温精度（0.5℃）。
客户可以针对应用需求，选择相应的型号。
测量主机外观分布式光纤测温系统技术指标如下：2.1.2感温探测光缆传感光缆采用特殊设计的快速导热型光缆，纤芯采用进口GI 62.5/ 125多模光纤，光纤保护层选用高强度聚合物及不锈钢螺旋管铠装护套，外护套为低烟无卤阻燃材料，抗拉强度、耐弯、耐压性能好，防水、抗腐蚀性，稳定可靠，工作寿命长。
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分布式光纤温度监测系统 型号：CTM 4000德国技术激光器15年免维护产 品 样 本（2006版）国内主要用户：北京电力公司杭州电力公司厦门电业局宁波电力公司连云港核电站北京兴迪仪器有限责任公司目录1 应用领域2 测量原理2.1 拉曼散射2.2 测量原理3 系统组成4 系统整体性能和特点5 系统技术规范5.1 系统主要技术参数5.2 控制器 OTS5.2.1 主机5.2.2 电气参数5.2.3 光的连接器5.3 感温光缆5.3.1 外敷设式光缆5.3.2 内嵌式光缆6 多路光纤转换开关（可选件）7 中文操作软件 CHARON_02 增强版8 系统网络(可选件)9 计算机和打印机10 安装附件11 国内电力行业用户典型应用举例分布式光纤温度监测系统型号：CTM 4000目前，在很多场合下，温度已成为非常关键的因素，许多物理特性的变化都直接反映在温度的升降上，因此对温度的监测的意义越来越大。
随着光纤应用技术的发展，基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统是目前世界上最先进、最有效的连续分布式温度监测系统。
CTM4000型分布式光纤温度监测系统，由北京兴迪仪器有限责任公司引进德国先进核心技术成套生产，并提供整套系统的安装，调试和售后服务。
已得到国内用户的广泛认可。
截止到2005年底，已经应用在北京电力公司220kV电缆，回路长9.7公里，杭州电力局12根220KV电缆，厦门电业局10/110/220kV电缆，宁波电力局220 kV电缆，连云港核电站220KV电缆的温度监测上。
同时向厦门电业局提供电缆载流量计算软件，实时提供电缆的负荷率和载流量预测。
在中国的高速公路隧道，过江隧道，办公大楼防火等领域也有50多套正在使用中。
在全世界范围内共有约2500套系统投入使用。
1 应用领域1) 电力电缆温度监测电力电缆的在线实时温度监测，具有重大现实意义:运行状态监测，有效监测电缆在不同负载下的发热状态，积累历史数据；载流量分析，可以保证在不超过电缆的允许运行温度的情况下，最大地发挥电缆的传输能力，降低运行成本；老化监测，发现电缆上的局部过热点。
及时采取降温措施，延缓电缆老化速度；实时故障监测，发现电缆运行过程中的外力破坏；电缆沟内火情监测与报警；2) 高压架空线的增容在欧洲还广泛应用于高压架空线的增容监测。
通过对关键跨的导线温度监测，提高整条架空线路的输送容量。
在法国里昂，巴黎等地具有成功实例。
3) 发电厂，大型冶金企业电缆沟防火及火情监测电缆沟防火直接关系到发电机组的安全运行。
根据电力事故分析，由于电缆故障引起的火灾事故占相当大比例。
火灾一旦发生，会导致大面积电缆烧毁，机组被迫停机，造成重大直接经济损失。
实时温度监测可以提前预警，以便及时采取措施。
传统的测温方法是将某些点式温度传感器安装在电缆沟的重要部位，用光缆进行温度数据传送，其优点是比较经济，但存在安装繁琐，抗电磁干扰能力低，监测不完整等缺点。
4) 交通运输领域的温度监测和火情监测如：高速公路隧道、过江隧道，地铁、铁路、机场、船舱等防火，火情监测。
10个报警输出，可同时启动强制通风，关闭火灾通道，通知医疗救援和指挥中心等。
5)重要区域的温度测量和监控如：发电厂电缆沟/桥架、电厂锅炉、变电站设备、输煤系统传输带、计算机房、电视台、通信机房、移动基站、控制机房、电线电缆通道等。
6)危险区域的温度测量和监控（设备简单、无外加电源，受监控的区域不带电）如：油罐、气罐、煤仓、危险品仓库等。
7)大面积、大范围的温度测温和监控如：粮仓、冷库、货仓、造纸厂、酒厂、制药厂、饮料厂、烟厂等。
8)压力容器表面温度测量和监控如：气化炉、反应罐等。
9)大型电力变压器内部温度监测根据变压器的温度监测要求布置光缆，光缆所到之处，温度实时显示。
2 测量原理2.1 拉曼散射光纤温度测量技术基于拉曼散射的物理效应。
光波导由搀杂的石英玻璃制成，石英玻璃由SiO2分子组成，热使分子晶格产生振动，如果光照射在受热激发而振动的分子上，声子和这些分子的电子之间会发生相互作用。
因此光在光波导中会发生散射，这种效应就是拉曼散射。
和入射光激发晶格谐振的频率相比，散射光的谱线频率发生了位移。
反斯托克斯线的强度和温度有关，斯托克斯线和温度无关, 使用光波导内一点的反斯托克斯光和斯托克斯光强度的一种关系式，即可得到这一点的温度。
2.2 测量原理拉曼散射光的分布式测量要求有一个背光散射过程。
最著名的背光散射过程就是OTDR (OTDR: 光时域反射测量技术)。
使用这种技术可以定位光纤断开的位置，对接头和插头进行评价和定位，定位使用玻璃纤维材料的衰减特性（瑞利散射）。
OTDR的测量过程是发射激光脉冲，通过检测光脉冲的发射和返回的时间差决定光的散射水平和位置。
与瑞利光相比，拉曼散射光测量显示的背光信号只是千分之一左右，使用OTDR技术的分布式拉曼温度传感器使用高性能脉冲激光源和快速信号平均技术。
本系统采用OFDR技术，通过傅利叶变换得到OTDR图谱。
该技术已被德国厂家注册为专利技术。
与OTDR相比，OFDR技术大大降低了对于激光器能量的要求，本系统不再使用固体激光器，而改使用半导体激光器，使激光器的寿命大大增加。
下图显示了拉曼温度测量系统的组成。
温度测量系统由控制器和作为线形温度传感器的玻璃光纤（光波导）组成，而控制器由激光源、光器件、微处理单元组成。
系统内部由三个通道组成，两个测量通道(反斯托克斯和斯托克斯)和一个参考通道，这些背光散射的幅值和各点的拉曼散射光的强度成比例，从两个测量通道得到幅值的关系即可得到沿传感器电缆的光纤温度。
经国家级试验室进行比对试验，光纤测温系统的测量结果与现场标准温度计测量结果进行比对，其测量误差在±1℃光纤测温系统测量值℃29.5 34.040.543.551.053.060.5 65.0 71.074.5标准温度计测量值℃30.0 35.040.045.050.055.060.0 65.0 70.075.03 系统组成温度监测系统CTM4000组成如下：• 感温光缆• 多路光转换开关（可选件）• 带激光光源的控制器• 测温软件• 计算机及打印机• 现场安装和技术服务4 系统整体性能和特点z系统测量的空间分辨率可选: 0.5米，1米，1.5米，且不随监测长度变化z系统的温度精度高：±1°C冰水0°C 现场校准图（厦门）z系统采用OFDR频域反射技术，半导体激光源的工作寿命长达20年，系统具有更高的可靠性z系统使用半导体光学开关，使用寿命大于20年z系统可以分128个区，每个区域可以独立报警z具有自主软件/硬件研发能力，可以满足用户特殊的系统功能要求和组网要求z拥有自己的施工队伍，有内置和外敷光缆的现场经验5 系统技术规范5．1 系统主要测量参数测量范围： 2/4/6/8/10/15km长度分辨率：0.5/1/1.5/3m温度测量精度：±1°C测量方式：单端测量供电：直流供电 22…30VDC功率消耗最大 50W 24VDC或交流供电 85-264V AC, 47-63Hz输入电流230V AC; 0.45A typ.使用条件（主机部分）：温度0°C～40°C相对湿度≤95%(无凝结)5.2 控制器OTS5.2.1 主机OTS 测量设备为德国进口设备，是CTM测温系统的核心设备。
嵌入在19”机架内，3U 高。
电缆从仪器的后面板连接。
尺寸H x W x D 13.5 cm x 44.9 cm x 31.5 cm重量 10.2 kg24V 直流：测量装置供电要求24V DC, 功率100W. 电流安全级A.RS-232：通讯电缆与 RS 232 端口相连TCP/IP 通讯输出：10 个继电触点作为输出端口。
将报警信号输送到最多10个不同监控点输入：4 个光隔离 24V 输入端。
所有电缆连接在仪器后面板OTS 主机控制器前面板A LED’s 操作电源, 激光开, 故障传输, RS232 接收, 因特网接收, 因特网工作B LED’s 通讯 RS232C LED’s 开关触点输入, 输出D LED 报警报警工作E LED 超保护回路关闭F 主开关开关触点输出复位控制器后面板5.2.2 电气参数与 24V DC 电源连接连接器类型Sub-D 15-pin. MalePins 1-6OV DCPins 7-8 GroundPins 9-15 + 24V DC与RS-232通讯连接连接器类型Sub-D 9-pin, malePin 1DCDPin 2* RxDPin 3 * TxDPin 4 DTRGroundPin 5 * Signal Pin 6 DSRPin 7 * RTSPin 8 * CTSPin 9 RI* 要求的连接, 符合相关协议通讯参数：硬件信号交换: RTS/CTS波特率 19200无奇偶, 8 data, 1 stop输出连接 – 继电器触点连接器类型Sub-D 25-pin, femalePins 1, 14Out 1Pins 2, 15Out 2Pins 3, 16Out 3Pins 4, 17Out 4Pins 5, 18Out 5Pins 6, 19Out 6Pins 7, 20Out 7Pins 8, 21 Out 8Pins 9, 22 Out 9Pins 10, 23 Out 10Pins 11,12,13,24,25 n.c.触点的电气运行数据:断开功率最大 60 W开关电压最大45 V DC / 35 有效值开关电流最大 2 A DC接触电阻50 m Ω输入连接 : 光隔离 24 V 输入连接器类型Sub-D9-pin, femalePin1 In12 Pin2 In3 Pin3 In4 Pin4 InPin5,6,7,8,9 Ground输入电压24V, level, active LOW输入阻抗2 kOhm5.2.3 光的连接器采用软电缆连接方式对角截面8° 连接器类型 E2000µm 光缆光纤 62.5/125 5.3 感温光缆根据测温目的的不同，光缆敷设方式的不同，我们提供多种型式的感温光缆供用户选择（见下图），比如，用于火情监测时，光缆带钢丝铠装，耐温可达上千度，以下介绍，一种标准感温光缆的技术规范：标准感温光缆包括2根型号为多模GI62.5/125 µm 的独立光纤, 填充憎水性材料保护光纤，黑色或红色，带长度计米标志，直径5.6 mm ±0.2 mm 。
感温光缆通过倾斜接地连接器与激光源连接，连接器在连接前必须迅速用酒精清洁和进行破损检查。
光缆截面图：Outer sheathingStrain relief Aramind Optical fibers(2 GI 62.5/125)Polymer tube,gel-filled技术参数如下：光纤型号：GI fibre 62.5/125 光纤数： 2数值孔径：0.275±0.02 光纤特性：光谱衰减: ≤ 2.7 dB/km (850nm) ≤1.6 dB/km (970nm)≤0.5 dB/km (1300nm)带宽: ≥440 MHz (850nm)≥ 300 MHz (970nm) ≥ 200 MHz (1300nm) 光缆重量： 30 kg/km最小弯曲半径：60 mm (无拉力)80 mm(带拉力)最大拉力：400 N (长期)800 N (短期)最大抗压力：400 N/cm重复弯曲次数（100N ）：500 次（半径50mm ） 外护套材料：阻燃材料，黑色或红色 外护套绝缘性能：5000 V DC 温度范围： - 25 °C 到 + 70°C （运输/存储温度）-25°C 到120 °C （电缆温度监测） 600 °C 以上（火情监测）光缆标准：EN18700, IEC60754, IEC60332-1,IEC61034-1,IEC61034-2,IEC60754-2 光纤标准：IEC607935．3．1 外敷设式光缆5．3．2 内嵌式光缆6 多路光纤转换开关（可选件）FS光开关是一种光路控制器件，起着切换光路的作用。