分布式光纤载流量／温度安全监测系统的研究

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分布式光纤测温技术及电缆载流量模型在智能电网中应用研究

分布式光纤测温技术及电缆载流量模型在智能电网中应用研究摘要：分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测，可有效应用于电缆温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考依据,避免电缆火灾事故。

关键词：电缆温度场光纤光栅温度在线检测系统与一些发达国家相比,我国电网的电缆平均故障率偏高。

其中一个重要原因是缺乏对电缆系统有效的在线监测,很重要的一个方面就是温度在线监测。

应用现金的激光（光纤）通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术（光纤光栅温度传感器）、数据库管理、地理信息系统应用等技术，对运行中的高压电缆进行24小时的不间断监视，自动分析其运行状态，建立电缆运行的历史档案，总结出判断电缆故障的直接或间接判据，动态的研究其故障发生的演变过程，有效的辨识电缆的老化、过热和火灾的发生，在电缆故障之前发出报警及建议。

1、光纤光栅温度传感器原理光纤光栅是一种反射式光纤滤波器件，主要是形成布拉格反射。

主要原理是通过紫外线干涉条纹照射一段10mm长的裸光纤，在纤芯产生折射率周期调制，在布拉格波长上，在光波导内传播的前向导膜会耦合到后向反射模式。

对于特定的空间折射率调制周期（A）和纤芯折射率（n）。

布拉格波长为：λB=2nA (1)由式(1)可以看出：n与A的改变时反射光波长也会发生改变。

为了使能外界温度、应力和压力的变化导致n与A发生改变，通过一定的封装设计，使FBG 达到对其敏感的目的。

FBG中心波长与温度变化的关系可用下式表示:△λB=λB（1+ξ）△T (2)式(2)中，△λB是反射光中心波长的改变：△T为温度的变化量，ξ为光纤的热光系数，在1550mm波段，FBG对温度的敏感系数分别为10pm/oC。

2、传感系统的构成电缆温度在线监测系统如图1所示,该系统主要由宽带光源(BBS)、可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器(FFP-TF)和现场可编程门阵列(FPGA)等部分构成。

该系统通过将光纤光栅固定在电缆表面实现同时对两条电缆进行监测,窄带光源是BBS发出的光经过FFPTF滤波后形成。

分布式光纤传感网络技术的研究与应用

分布式光纤传感网络技术的研究与应用随着物联网技术的发展，分布式光纤传感网络技术作为其重要应用之一，已经开始进入人们的视野。

分布式光纤传感技术是一种通过利用光纤作为传感元件，实现对周边环境变化的实时感知和监测。

它能够对温度、形变、应变、压力等物理量的变化进行精确监测和分析。

本文将对分布式光纤传感网络技术进行研究和应用分析。

1. 分布式光纤传感技术的基本原理及优势分布式光纤传感技术是利用光纤本身的属性，将其作为传感元件，传输探测信号。

在光纤中引入探测信号光束，通过探测光束中的散射效应，实现对被监测系统中的物理量进行探测。

该技术具有传输距离远、感测范围大以及不受电磁干扰的优点，适用于场强或场分布不平均的环境，在工程实践中得到了广泛应用。

相比于传统传感方法，分布式光纤传感技术有以下显著优点：1) 可实现大范围、高精度的实时监测2) 不受被监测系统中的物理量的数量和分布位置的限制3) 实时数字化信号输出，高精度读取数据2. 典型光纤传感技术(1) 光弹效应传感技术利用光纤的弹性特性，设计一定的光栅结构，实现对被测物体的形变和应力进行测量。

(2) 光声效应传感技术通过光纤中的声波成像，可以被视为一个多点的探测器，通过探测声波的传播时间，可以计算得到被测物体的位置信息。

(3) 光纤布里渊散射传感技术利用光纤中的布里渊散射效应，实现对温度、压力等物理量的测量。

3. 分布式光纤传感网络的研究及应用分布式光纤传感网络是将多个光纤传感单元（Distributed Fiber Optic Sensors, DFOs）连接在一起，形成一个分布式传感网，来实现对被监测物体的全局监测。

随着分布式光纤传感技术的不断发展，该技术在许多领域得到了广泛应用。

(1) 油田监测光纤传感技术可以用于油田监测中，帮助工程师更好地监测生产流程中的压力、温度和流量等参数，并且可以实时监测地震等自然灾害风险，保障员工、油田设备的安全。

(2) 铁路监测利用分布式光纤传感技术对铁路进行全面监测，能够实现实时监测钢轨的热胀冷缩，以及机车疲劳等重要参数。

分布式光纤在矿井温度监测中的应用

ｍｅｎｔｉｎｇｔｈｅｓｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．Ａｓｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｐｏｓｓｉｂｌｅｆｉｒｅｄｉｓａｓｔｅｒｓｂｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｆｉｌｅｄｔｅｍｐｅｒａ— ｔｕｒｅｔｉｍｅｌｙ，ｉｔｃａｎｔｈｕｓｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｆｉｒｅａｌａｒｍｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｉｓｏｆｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｎｍｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．
摘要：提出采用分布式光纤测温技术对煤矿井下温度进行监测以及预警，给出了分布式光纤测温系统
的组成、原理，根据系统监测的空间温度场来确定火灾的可能性从而及时做出预报，可为煤矿安全生产提供先进可靠、经济实用的火灾预警预测系统，对保证矿井的安全运行与生产具有非常重要的意义。关键词：分布式光纤；拉曼散射；温度监测；煤矿安全
ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＤ７５２
Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ
ＡｒｔｉｃｌｅＩＯ：１００３－０１０７（２０１３）１０ — ００４７一Ｏ３

分布式光纤应变监测系统研究

分布式光纤应变监测系统研究
分布式光纤传感器具有传输距离长、抗电磁干扰能力强,能够较全面地获取监测目标体参数信息的特点,可实现长期在线分布式监测,适合长期实时监测大型结构体的变化。

基于分布式光纤传感器的优点及国家对地质灾害监测技术发展的重视,论文在“十一五”国家科技支撑计划课题(2006BAC04B03)及中国地质调查局地质调查工作项目(1212010641008)的支持下开展布里渊分布式光纤应变监测技术的研究及仪器的研发。

在光纤中传播的光会产生布里渊散射现象,布里渊散射光的频移与光纤所处温度环境和所受应变有关。

论文通过对布里渊散射机理的介绍,说明了布里渊散射频移与应变和温度之间的关系,阐述了分布式光纤应变监测系统研制的理论基础。

利用微波电光调制光相干检测技术,采用模块化设计,研制了分布式光纤应变监测系统样机。

论文通过对背向布里渊散射光各种检测方案的对比,提出了分布式光纤应变监测系统的设计思路,确定了分布式光纤应变监测系统的结构框架,在此基础上,对监测系统参数、监测系统各模块的硬件与软件设计和实现方法进行了深入研究,研制了分布式光纤应变监测系统样机。

通过标定试验和室内模拟试验,验证了样机的性能。

监测光纤应变量受温度影响的校正试验中,运用线性回归等统计分析方法,获得了光纤应变受环境温度影响的函数关系,为实际工程的BOTDR应变监测数据处理提供了理论依据。

在三峡库区巫山县邓家屋场滑坡进行了分布式光纤应变监测试验,探索了光纤选型、网络布设、铺设方法等施工工艺。

提出了FBG与BOTDR联合监测滑坡的方案,并在巫山残联滑坡进行了监测试验,进一步探讨了分布式光纤与光纤光栅
联合监测的可行性及优点。

分布式光纤测温系统在电缆温度监测中应用

分布式光纤测温系统在电缆温度监测中应用肖恺;李平;罗巧梅;张静;杨峰;赵浩【摘要】In view of the present fire detection problems for power cable safety,a distributed fiber temperature detecting system is proposed in this paper. The optical time domain reflection technology and Raman scattering technique are adopted in the system,which is composed of temperature detection host computer,temperature detection cable and CSM host,and has high sensitivity and positioning accuracy. The surface temperature of power cable is got by the fiber cable,passed to the temper-ature detecting host computer for data analysis,and displayed the power cable temperature status and alarm on the CSM host. In order to verify the effectiveness of the distributed fiber temperature detecting system,a temperature detecting experiment was car-ried out in a domestic tunnel. The experimental results proved that the system can accurately response the real-time status of field running power cable,timely find and position the temperature abnormal points;when the cable surface temperature ex-ceeds the preset warning temperature value,the system outputs an alarm signal immediately to avoid the accident of the power line.%针对目前电力电缆安全中突出的火灾探测问题，提出了一种分布式光纤测温系统，该系统采用光时域反射技术和拉曼散射测温技术，由测温主机、测温光缆及CSM主机构成，具有极高的灵敏度和定位精度。

BOTDA分布式光纤温度测量系统研究的开题报告

BOTDA分布式光纤温度测量系统研究的开题报告一、研究背景及意义随着科技的不断进步，对于制造业来说，温度测量不仅仅是一个基础问题，更是影响产品质量稳定性以及产品性能的重要因素之一。

因此，开发一种精度高、实时性好的温度测量方法对于制造业来说具有重要的意义。

光纤传感技术具有高灵敏度、高速率、高分辨率、抗电磁干扰等优点，适用于各种温度、应变等参数测量。

其中，BOTDA（Brillouin Optical Time Domain Analysis，布里渊光时域分析）作为一种新型光纤传感技术，具有分辨率高，测量范围大，能够对温度变化进行实时监测等优点，因此越来越受到研究者们的关注。

本研究将借助BOTDA技术，开发一种分布式光纤温度测量系统，为制造业提供一种新的高精度、高稳定性的温度测量方案。

二、研究内容及方案（1）BOTDA技术研究BOTDA技术是一种利用光纤折射率随温度变化导致的布里渊频移效应进行温度测量的方法。

在本研究中，将对BOTDA技术进行深入研究，探究其原理、性能及优缺点等方面。

（2）系统设计与构建本研究将基于BOTDA技术，建立分布式光纤温度测量系统。

本系统将采用单模光纤作为传感器，在光纤中通过激光器和激光光纤调制器，调制广场波信号，随着温度的变化，布里渊频移应变会影响光纤传播时间，进而影响信号的相位差，利用BOTDA技术，可以将温度与信号的相位差联系起来，从而实现温度的高精度测量。

（3）系统测试与优化在系统构建完成后，将对其进行测试和优化。

通过对系统的各项性能指标的检测，对系统进行不断的优化，提高其温度测量的精度和可靠性。

三、预期研究成果及应用价值本研究将建立一种利用BOTDA技术的分布式光纤温度测量系统，具有高精度、高灵敏度和实时性好等特点，该系统将在制造业中得到广泛应用，可以用于各种工业温度测量需求，为制造业提供新的高精度、高可靠性的温度测量方案。

分布式光纤电缆温度测量系统设计及应用研究的开题报告

分布式光纤电缆温度测量系统设计及应用研究的开题报告一、选题背景和意义在电力系统、石油化工、交通运输等众多领域，温度的测量是非常重要的一个参数。

对于电力系统中的输电线路、变电站设备等，温度的监测可以帮助判断设备的状态和安全运行。

在石油化工、交通运输等领域中，温度的监测则可以控制设备的运行，减少故障发生。

传统的温度测量方法通常采用热电偶、热电阻等方式，但这些方法有一定的局限性，如需要多个测量点、难以实现实时监测等。

因此，利用光纤传感技术实现温度测量，可以有效地克服上述问题，实现精确、实时的温度监测。

本选题旨在研究分布式光纤电缆温度测量系统，其利用了光纤传感技术来实现对线路温度实时监测，对于现代化电力系统、石油化工、交通运输等领域的设备监测，具有十分重要的实际意义。

二、研究内容和技术路线研究内容1. 分析光纤传感器温度测量原理和分布式光纤传感技术；2. 研究分布式光纤电缆的结构和实现温度测量的原理；3. 设计分布式光纤电缆温度测量系统，包括硬件和软件的设计；4. 对设计系统进行实验室测试和实际应用。

技术路线1. 学习光纤传感器和分布式光纤传感技术的相关知识；2. 了解分布式光纤电缆的结构和温度测量原理；3. 设计分布式光纤电缆温度测量系统，包括选型、硬件设计、软件设计等；4. 进行实验室测试和实际应用，并对测试结果进行数据处理和分析。

三、预期目标和研究价值预期目标1. 实现分布式光纤电缆温度测量系统的设计和制作；2. 对分布式光纤电缆温度测量系统进行实验室测试，验证系统的可行性和精度；3. 在实际应用中验证该系统的功能，并提出改进意见。

研究价值1. 本研究可以实现对电力系统、石油化工、交通运输等领域设备温度的实时监测，有很高的应用价值；2. 分布式光纤电缆的温度测量原理可以扩展到其他物理量的测量，如电场、压力等，具有广阔的应用前景；3. 本研究可以加深对光纤传感技术的了解，并促进其在其他应用领域的发展。

分布式光纤测温系统分析

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。

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。

测量主机外观测温性能测量距离0~16km测量时间2s/通道测温精度±0.5℃温度分辨率0.1℃通道数量1~8（可选）测温范围-40℃~85℃（常规光纤）-40℃~250℃（特殊光纤）采样间隔0.4m，0.8m空间分辨率0.5m，1m，2m，3m定位精度,0.2m，0.8m系统接口光纤接头FC/APC通讯接口Ethernet，USB，RS232继电器46路温度报警，2路系统故障工作条件工作温度-10℃~60℃工作湿度0~95％R.H.无凝露工作电源DC24V，AC220V（可选）IP等级IP50传感光缆采用特殊设计的快速导热型光缆，纤芯采用进口GI62.5/125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。

分布式光纤传感网络在矿井安全监测中的应用研究

分布式光纤传感网络在矿井安全监测中的应用研究随着现代工业的发展，矿井已成为人们生产生活中必不可少的一部分。

然而，矿井作为一种特殊的生产环境，除了所能提供的财富和资源外，它也给工人和社会带来了巨大的安全隐患。

矿井事故的频繁发生已经引起了人们的高度关注。

传统的监测手段难以满足对矿井安全的严格要求，而分布式光纤传感网络（Distributed Optical Fiber Sensing Network，DOFSN）则成为了矿井安全监测中的一种领先技术。

本文将探讨DOFSN在矿井安全监测中的应用研究。

1、DOFSN技术的基本原理及特点DOFSN技术是一种利用光纤本身作为传感器对周围环境进行监测的技术。

光纤是一根直径为毫米级的细线，通过传输光信号来达到传感的目的。

DOFSN技术可以将整个光纤看成一个传感器，通过扫描光纤上在不同长度上的反射信号，就可以实时地获取光纤上的温度、应变等环境参数值，实现全方位、高覆盖、高灵敏度的实时监测。

DOFSN技术具有以下几个特点：（1）高空间分辨率：DOFSN技术可以实现与纤芯长度与事件点位置的精确定位，可以做到厘米级甚至亚厘米级的空间分辨率。

（2）大容积监测：DOFSN技术光纤长度可达数公里，可以实现大范围的监测。

（3）在线实时监测：DOFSN技术可实现实时监测与分布式监测。

（4）可靠性高：光纤是一种非常可靠的传感元件，不受电磁干扰，也不受环境变化的影响。

2、DOFSN技术在矿井安全监测中的应用（1）地质构造监测DOFSN技术可以实时地记录矿井中各种力学参数的变化，例如温度、应变、振动等，从而实现矿井地质构造的实时监测。

地质构造监测的主要研究内容包括测定煤层、岩层的应力、应变状态、断层带的变形状态等。

这些数据可以为矿床的评价、矿体的采矿、矿井的开发和地下工程的设计提供有价值的信息。

（2）瓦斯监测煤矿事故中最致命的是瓦斯爆炸，因此，对瓦斯的监测在矿井安全监控中尤为重要。

DOFSN技术可以将光信号发射到灵敏光学水平振荡器（Fabry-Perot Interferometer，FPI）上，通过对光学信号的变化进行分析，实现对瓦斯浓度的高精度实时监测。

电缆温度监测中分布式光纤测温技术的运用

电缆温度监测中分布式光纤测温技术的运用发表时间：2017-07-04T11:14:56.283Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：梁丽妙[导读] 实验表明：系统能够准确的反应现场实际的运行情况，对温度的异常点能够及时的发现和定位，当表面温度超过系统设置的温度时，系统就会发出报警信号，这样就可以有效的避免电力事故的发生。

(广东翰新科技有限公司 51900)摘要：火灾探测问题应经成为目前电力电缆中比较突出的安全问题，针对这种问题科研专家提出了一种分布式的光纤测温技术，该技术的核心是光时域的反射技术以及拉曼散射测温技术，主要仪器有测温主机、测温光缆以及CSM主机构成，该技术具有十分高的灵敏度，而且定位十分精准。

该技术的基本原理是通过光缆获得电缆表面的温度，然后将获得的数据传递到测温主机中进行数据的分析，最后电缆温度以及报警会出在CSM主机上显示。

为了证明该系统具有较高的时效性，在国内的进行了一系列的实验。

实验表明：系统能够准确的反应现场实际的运行情况，对温度的异常点能够及时的发现和定位，当表面温度超过系统设置的温度时，系统就会发出报警信号，这样就可以有效的避免电力事故的发生。

关键词：电缆温度；分布式光纤测温技术1 引言在电力行业中，高压电缆安全的监测能够有效的避免电缆火灾事故的发生。

其中最为重要的手段就是进行电缆温度的监测，只有这样才可以保证系统的安全运行。

传统的测温方法是将点式感温装置安装在需要进行实时监测的部位，但是这种监测方法无法实现整条线路的监控只能对特定部位进行监测。

随着光纤技术的不断发展，分布式光纤温度检测系统实现了对整条线路温度的运行监测，而且无干扰，无辐射，安全性能高，这可以为电缆温度的监测提供科学的依据。

目前，该系统已经广泛应用在电缆行业之中了，且该系统有望成为电缆安全监控的首选设备。

2 分布式光纤测温系统的技术原理光纤分布式测温传感技术是基于拉曼散射温度效应和OTDR来分别实现温度的监测和温度点定位。

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的分析研究

基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的分析研究1 引言光纤具有测距，可复用，非破坏性报警，报警温度可调，传感器输出为光信号，抗电磁干扰等优点。

所以现代通信中使用光纤作为信号的传导介质，而在信号的传输过程中，由于温度过高或过低引起的通信中断也时有发生，造成了很大的经济损失，使得对光纤沿线的温度进行实时监测具有很大的实用意义。

基于拉曼散射的分布式光纤测温技术，是近十几年来迅速发展的新型测温技术。

利用光纤作为温度信息的传感和传输介质。

随着光纤的增长，测量点数的增加，单位信息的获取成本大大降低，这是分布式光纤温度传感器相对于其他温度传感器的显著优点。

在数据采集和处理方面，通过改善分布式光纤测温系统的信号处理方式，来提高整个系统的测温精度和空间定位精度。

能使分布式光纤测温系统实现真正的分布式测量，完成准确测量、实时测量，从而真正发挥其巨大的实际运用作用。

2 温度测量原理当激光脉冲在光纤中传输的过程中与光纤分子相互作用，发生多种形式的散射，有瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。

这里提出的光纤测温原理是依据背向拉曼散射的温度效应。

由于瑞利散射对温度不敏感；布里渊散射对温度和应力都敏感，容易受外界环境干扰，影响测量的准确度；拉曼散射效应可以用入射光与散射介质的相互作用、能量转移加以解释，入射光与散射介质发生非弹性碰撞，在相互作用时，入射光可以放出或吸收一个与散射介质分子振动相关的高频声子，称作为斯托克斯光(Stokes)或反斯托克斯光(Anti—Stokes)。

长波一侧波长为λs(λs=λo+△λ)的谱线称为斯托克斯线(stokes)，短波一侧波长为λa(λa=λo一△λ)的谱线称为反斯托克斯线，其中斯托克斯光与温度无关，而反斯托克斯光的强度则随温度变化。

测量入射光和反射光之间的时间差，可得发射散射光的位置距入射端的距离，这样就实现了分布式的测量。

用反斯托克斯光和斯托克斯光的比值表示温度：式中：Ia，Is分别是Anti—Stokes和Stokes的光强度，λa，λs分别为Anti—Stokes 和Stokes的波长，h为普朗克常量，c为光速，μ为波尔兹曼常数，T为绝对温度。