分布式光纤温度传感器
喇曼分布式光纤温度传感器
喇曼分布式光纤温度传感器1.光纤温度传感器简介光纤温度传感器是上世纪70年代发展起来的一门新型的测温技术。
它基于光信号传送信息，具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。
在国外，光纤温度传感器发展很快，形成了多种型号的产品，并已应用到多个领域，取得了很好的效果。
国内在这方面的研究也如火如荼，多个大学、研究所与公司展开合作，研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。
按工作原理分，光纤温度传感器可分为功能性和传输型两种。
功能型温度传感器中光纤作为传感器的同时也是光信号的载体，而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
其中应用最多当属分布式光纤温度传感器与光纤光栅温度传感器。
1）分布式光纤温度传感器分布式光纤传感器最早是在1981年由英国南安普敦大学提出的。
激光在光纤传送中的反射光主要有瑞利散射（Rayleigh scatter）、拉曼散（Ramanscatter）、和布里渊散射（Brillouin scatter）三部分，如图所示。
分布式光纤传感器经历从最初的基于后向瑞利散射的液芯光纤分布式温度监控系统，到电力系统保护与控制基于光时域（OTDR）拉曼散射的光纤测温系统，以及基于光频域拉曼散射光纤测温系（ROFDA）等等。
目前其测量距离最长可达30 km，测量精度最高可达0.5℃，空间定位精度最高可达0.25 m，温度分辨率最高可达到0.01℃左右。
目前，分布式光纤温度传感器主要基于拉曼散射效应及光时域反射计(OTDR)技术实现连续分布式测量，如York Sensa、Sensornet等公司产品。
基于布里渊散射光时域及光频域系统也是当前光纤传感器领域研究的热点，LIOS、MICRION OPTICS等公司已有相应的产品。
2）光纤光栅点式温度传感器光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行测温的。
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。
分布式光纤温度传感器信号处理的研究的开题报告
分布式光纤温度传感器信号处理的研究的开题报告一、研究背景与需求分析在工业生产和环境监测中，温度传感器是一种重要的测量设备，可用于监测各种物体和工艺中的温度变化。
传统的温度传感器主要包括热敏电阻、热电偶、红外线非接触式温度传感器等，这些传感器的测量范围和精度都有一定的局限性，不能满足高精度、长距离、大范围温度监测的需求。
为此，分布式光纤温度传感技术应运而生。
分布式光纤温度传感器通过将光纤线束沿着要监测的物体或管道布置，利用光纤的热响应特性，实现了对物体表面温度分布的监测。
目前已广泛应用于电力、石油和化工等生产领域和土木工程、地质勘探等领域。
然而，分布式光纤温度传感器的信号处理需要解决多项难点，包括传感器应力对温度测量的影响、纤芯反射率等影响因素，以及信号采集、传输和处理方面的技术问题。
因此，在这个领域的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容与目标本文针对分布式光纤温度传感器信号处理的问题进行研究，主要包括以下内容：1.探究传感器温度测量的基本原理及其在实际应用中的误差来源。
2.研究光纤表面应力对温度测量精度的影响，建立相应的模型。
3.针对信号采集、传输和处理环节，分别对其进行优化和改进，提高系统的测量精度和准确度。
本文旨在提高分布式光纤温度传感器的测量精度和可靠性，为其在实际生产和环境监测中的应用提供更为稳定的技术支持。
三、研究方法与技术路线本文主要采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过建立数学模型和实验验证的方法，验证采样频率、采集时间对温度精度的影响，确定合理的采集参数。
针对信号采集和处理方面的问题，本文采用数字信号处理技术进行处理，通过离散小波分析、最小二乘拟合等方法，实现对信号的降噪和精确拟合，提高系统的测量精度。
四、预期成果与意义本文的预期成果主要包括：1.建立分布式光纤温度传感器的数学模型，研究其测量误差的来源和影响因素。
2.通过实验验证的方式，确定合理的采集参数，并优化信号处理算法，提高系统的测量精度和准确度。
分布式光纤测温原理
分布式光纤测温原理
分布式光纤测温原理是基于光纤的光学传感技术，利用光纤的吸收光谱特性进行温度的测量。
具体原理如下：
1. 光纤传感器：在光纤的传感区域内掺入有吸收光谱特性的材料，使得光纤在不同温度下具有不同的光谱响应。
这样，在光纤纵向的位置上就可以通过测量光纤的光谱变化来获得温度信息。
2. 光纤光谱分析：使用光谱分析仪测量经过传感区域的光纤的光谱。
光谱分析仪会将光纤透过的光信号分解成不同波长的光谱分量，并测量相应的光强度。
3. 温度计算：根据光纤传感区域的光谱响应与温度的关系，通过光谱分析仪测得的光强度数据可以反推出对应的温度数值。
这一过程一般通过光谱分析仪内置的算法来完成。
4. 空间分辨率：在分布式光纤测温中，整根光纤就是传感器，因此可以实现很高的空间分辨率。
通过测量光纤上不同位置的光谱，可以实时、连续地获得区域内不同位置的温度分布。
分布式光纤测温原理的优势在于其高精度、高灵敏度和大范围的温度测量能力。
同时，由于光纤本身具有很好的耐高温、耐腐蚀等特性，因此分布式光纤测温技术在一些特殊环境中具有广泛的应用前景，例如火灾预警、油井温度监测等。
分布式光纤温度传感器设计
摘要分布式光纤传感技术是利用光纤的相关物理特性对被测量场的空间和时间行为进行实时监测的技术。
光纤传感器作为一种测量新技术，利用光波导原理，具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可挠性好、抗电磁干扰、耐化学腐蚀、原料丰富、制造过程能耗少、节约大量有色金属等突出优点，近年来逐渐扩大应用范围和应用领域。
在光电子技术、计算机技术和微电子技术的发展带动下，分布式光纤传感技术迅速发展，从理论研究走向产品化，解决了很多使用传统传感器难以解决的问题，也是传感领域研究的一个热点。
分布式光纤温度传感器的光纤即是传输介质，又是传感介质，可实现沿光纤连续分布的温度场的分布式测量，测试用光纤的跨距可达几十千米，空间分辨率高，误差小，与单点或多点准分布测量相比具有较高的性能价格比，以其独特的技术优势广泛应用于工业、国防、航空航天、交通运输和日常生活等各个领域。
本论文对基于拉曼散射的分布式光纤温度传感及其数据处理技术进行了系统而深入的研究，通过对煤矿井下长距离皮带传输线工作特性进行分析，设计分布式光纤温度传感系统并应用于长距离皮带传输线的实际温度检测和火灾报警中。
主要工作有以下几个方面:1.了解基于散射的光纤传感技术所涉及的基础理论。
对光在光纤中的传输特性进行了分析，研究了光纤传感中的影响因素，获得了受温度调制的反斯托克斯光强的关系。
采用光时域反射技术和对温度不敏感的斯托克斯曲线求解反斯托克斯曲线，实现分布式光纤温度测量。
2光信号的调制与解调。
由于所有的信号最终要转换成电信号使用和控制，所以信号的调制与解调就非常重要。
对于所有的传感器来说，其都有精确的理论推导，但在实际应用中必须加以修正。
修正后还要考虑到以后更换光纤型号是否还能达到要求的精度，变换了环境是否还需要新的修正公式或者参数等，这些因素都会影响到最终读数的正确性，所以要进行大量的研究和推理。
3选择合理的元器件和数据处理方式。
基于系统稳定性、灵敏度、信噪比方面要求，激光器工作波长的选定、APD 最佳雪崩增益、光纤的耦合器选定、后向散射光的分离、放大电路的设计等都需要仔细研究，反复斟酌。
分布式光纤温度传感器
1研究背景（执笔人：）温度是度量物体冷热程度的物理量，许多物理现象和化学过程都是在一定温度下进行，人们的日常生活也和温度密切相关。
随着科学技术的迅猛发展，对温度的测量也提出了更多更高的要求。
以电信号为工作基础的传统的温度传感器，如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等温度传感器的发展已经非常成熟，但在有强电磁干扰或易燃易爆的场合下，基于电信号测量的传统温度传感器便受到很大的限制。
光纤温度传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向之一。
由于光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点，对传统的传感器特别是温度传感器能起到扩展提高的作用，完成前者很难完成甚至不能完成的任务。
光纤传感技术用于温度测量，除了具有以上特点外，与传统的温度测量仪器相比，还具有响应快、频带宽、防爆、防燃、抗电磁干扰等特点。
在科研和工程技术中，有许多场合需要确定温度的分布，例如长距离输油管道、通信电缆或电力电缆等管道的沿线温度场分布，大型电力变压器内部的温度场分布等。
传统的电温度传感器不能工作在强电磁环境中，也不宜在易燃、易爆环境或腐蚀性环境中工作，对于采用点式温度传感器实现温度的分布测量还存在难于安装、难于布线、难于维护的问题。
分布式光纤温度传感器可实现沿光纤连续分布的温度场的分布式测量，测试用光纤的跨距可达几十千米，空间分辨率高、误差小，与单点、多点准分布测量相比具有较高的性格比。
与传统的传感器相比，分布式光纤温度传感器具有诸多优点：集传感与传输于一体，可实现远距离测量与监控；一次测定就可以获取整个光纤区域的一维分布图，将光纤架设成光栅状，就可测定被设区域的二维和三维分布情况；能在一条长达数千米的传感器光纤环路上获得几十、几百甚至几千条信息，因此单位信息成本显著降低；测量范围宽，具有高空间分辨率和高精度；在具有强电磁干扰或易燃易爆以及其他传感器无法接近的恶劣环境下，分布式光纤温度传感器具有无可比拟的优点。
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。
分布式光纤温度传感系统的研究与应用
分布式光纤温度传感系统的研究与应用近年来，分布式光纤温度传感技术在能源、环境、交通、通讯等领域逐渐得到了广泛应用。
本文将从该技术的原理、应用场景、优势和发展前景等方面进行探讨。
一、分布式光纤温度传感技术原理光纤传感器采用光学传感原理，利用材料透过性、反射性、色散等特性，对被测物理量进行监测与检测，并将监测结果用光信号进行传输。
分布式光纤温度传感技术采用光时间域反射技术，通过对光波在光纤中的传播和反射特性进行测量，可以实现对光纤长度上每个点的温度测量。
具体而言，它是通过控制和分析在光纤内散射回波的强度和时间来得到整个光纤内任意点温度的，从而实现分布式温度传感。
二、分布式光纤温度传感技术应用场景1.石油炼化和天然气开采方面。
分布式光纤温度传感技术能够实时监测油气管道的温度变化，并及时定位管道存在的故障和安全隐患，避免液体或气体泄漏危及人员和设备安全。
2.环境监测领域。
在水利、气象、海洋等环境监测中发挥重要作用。
3.农业温控方面。
在大棚温度、农田保温等方面应用广泛。
4.交通安全方面。
分布式光纤温度传感技术能够对桥梁、隧道、高速公路等交通设施进行温度监测，预测温度变化对交通带来的风险，提前采取措施维护道路安全保障。
5.工业生产方面。
在炉外温度、熔盐温度监测等生产环节中具有重要意义，可以提高工艺质量和工业效率。
三、分布式光纤温度传感技术优势1.不易受干扰。
传统的温度传感器通常需要使用电缆进行信号传输，并且传输过程中往往会受到电磁干扰、电感耦合等问题的影响，而光纤传感器则不会有这些问题。
2.测量精度高。
借助光波在光纤中的传播特性和散射回波的的物理特性，可以实现对光纤长度内任意一点的温度测量，并具有较高的测量精度和空间分辨率。
3.安装方便。
分布式光纤温度传感系统采用的是单根光纤，安装方便，且传感器的体积小、重量轻，可以适用于多种场地和工作环境。
四、分布式光纤温度传感技术的发展前景分布式光纤温度传感技术具有广阔的市场前景和应用潜力。
分布式光纤温度传感器_DFTS_系统
的最小均方根误差来选择。
如果知道了正弦波的准确频率,算法就简单的多,同时算法收敛的可能性也高得多。
当计算出实际的正弦波与理想正弦波的均方根误差Q A 之后,有效位数ENOB 就可通过以下方程计算出来。
ENOB =N -lg 2(Q AQ T)(17)Q T 是理论上的均方根误差:q 12这个结果包含了微分非线性、积分非线性、丢码、孔经抖动、噪声及量化噪声引起的误差。
用正弦曲线拟合法算得的有效位数(ENOB )值与通过对满度正弦波的FFT 信噪比测量得到值吻合得很好。
(收稿日期:1999-03-10)分布式光纤温度传感器(D FT S )系统张在宣 郭 宁 余向东 吴孝彪(中国计量学院光电子技术研究所 杭州 310034)摘 要 研制了一种用于煤矿、隧道温度自动报警的D FTS 系统,光纤长度分别为2km ,10km ,在一根2km 光纤上可采集1000个点温度信息并能进行空间定位,测温范围:-50℃～150℃;测温精度:±2℃;温度分辨率:011℃;具有自动报警功能。
讨论了系统的工作原理、组成结构和自动报警特性。
关键词 瑞利(Rayleigh )散射 喇曼(Ra m an )散射 光时域反射(O TDR )原理 分布式光纤温度传感器(D FT S )系统,是一种实时的、在线的、多点光纤温度测量系统,是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的高新技术。
在系统中光纤既是传输媒体又是传感媒体,利用光纤背向R a m an 散射的温度效应,光纤所处空间各点的温度场调制了光纤中的背向R a m an 散射的强度(反stokes 背向散射光的强度),经波分复用器和光电检测器采集了带有温度信息的背向R a m an 散射光电信号,再经信号处理,解调后将温度信息实时地从噪声中提取出来并进行显示,它是一种典型的激光光纤温度通信网络;在时域里,利用光纤中光波的传播速度和背向光回波的时间间隔,利用光纤的光时域反射(O TDR )技术对所测温度点定位,它是一种典型的激光光纤雷达系统。
分布式光纤温度传感系统
分布式光纤温度传感系统在现代工业生产和科学研究中，对物质的温度监测是非常重要的一个环节，具有非常广泛的应用。
传统的温度监测方法有许多，如热电偶、铂电阻、红外线测温等。
这些方法虽然具有一定的准确度，但也存在着局限性，比如易受环境干扰、需要大量电缆线以及无法使用在复杂环境下等。
为了克服这些问题，分布式光纤温度传感技术应运而生。
分布式光纤温度传感技术将传感单元置于被测区域内，采用光纤作为传感材料，通过测量光纤的光学特性变化来计算被测区域的温度，从而实现分布式温度监测。
分布式光纤温度传感系统的结构分布式光纤温度传感系统主要由三部分组成：光源、光纤和光学信号采集单元。
光源光源为分布式光纤温度传感系统提供连续的光信号。
其中，连续的激光信号被发送到光纤的一端，沿着光纤传播到另一端的光学信号采集单元。
光纤光纤是分布式光纤温度传感系统的核心部件。
光纤作为传感器，其表面被覆盖了薄膜，用于检测温度和压力等各种物理量的变化。
其工作原理是通过接触型传感器来实现，即将传感器接触到被测量体表面上，传感器再通过传导来感知到被测量体的设计应变变化。
光学信号采集单元光学信号采集单元采用分布式的方式，对光纤传输的光信号进行连续监测。
通过光学探针，采集到光纤传输的光信号，再将其转化为光电信号，进行计算与分析。
由于采集单元数量可以很多，因此分布式光纤温度传感系统可以异构结构，使用多个光学信号采集单元来实现温度分布的监测。
分布式光纤温度传感系统的特点分布式光纤温度传感系统具有以下优点：高精度采用光学传输方式进行信号传输，光纤表面含有的温度传感材料具有高精度。
可远距离监测光纤可以延长几十公里，能够对很大的区域进行全方位的监测。
抗干扰能力强光纤作为传感器本身就不会受到干扰（电磁场、辐射场、磁场干扰等）。
可重复使用一根光纤可以用于多次实验，反响显著。
应用领域分布式光纤温度传感系统在诸多领域的使用尤为广泛，如：石化行业石化行业的特性决定了其对温度的严格要求。
分布式光纤感温光纤
分布式光纤感温光纤分布式光纤感温光纤是一种先进的安全监测系统，可用于监测电缆、变压器、电机、管道等设备内部的温度变化，从而实现早期发现和定位潜在的安全隐患。
以下是对分布式光纤感温光纤的介绍。
一、原理和结构分布式光纤感温光纤系统主要由光纤传感器、信号处理系统和计算机控制系统组成。
其中，光纤传感器是系统的核心部分，它利用光纤中的散射和反射原理，通过测量散射光的变化来监测温度的变化。
信号处理系统则对采集到的数据进行处理和分析，计算机控制系统则对数据进行显示、存储和处理，从而实现实时监测和报警。
二、应用范围分布式光纤感温光纤系统广泛应用于电力、石油、化工、交通、建筑等领域，以下是一些具体的应用场景：1. 电缆监测：对电缆内部的温度进行监测，可及时发现电缆短路、过载等故障，从而避免火灾等事故的发生。
2. 变压器监测：对变压器内部的温度进行监测，可及时发现变压器故障，避免变压器损坏和停电等事故的发生。
3. 管道监测：对石油、化工等行业的管道内部的温度进行监测，可及时发现泄漏等故障，避免安全事故的发生。
4. 建筑结构监测：对建筑结构的温度进行监测，可及时发现异常情况，避免结构损伤和安全隐患的发生。
三、优点和特点1. 高精度：分布式光纤感温光纤系统具有高精度的温度测量能力，可以精确地测量温度变化和定位温度异常点的位置。
2. 快速响应：该系统具有快速响应的特点，可以在短时间内发现温度异常，并及时报警。
3. 实时监测：分布式光纤感温光纤系统可以实时监测温度变化，并且具有数据存储和分析功能，可以提供历史数据和趋势分析。
4. 安全性：该系统采用非接触式测量方式，不会对被测物体产生电磁干扰，因此具有很高的安全性。
5. 可靠性：分布式光纤感温光纤系统具有可靠性高、寿命长、免维护等特点，可以长时间稳定运行。
四、发展前景随着安全意识的提高和技术的不断发展，分布式光纤感温光纤系统在各个领域的应用越来越广泛。
未来，该系统将不断向高精度、高可靠性、智能化方向发展，同时随着技术的不断进步和成本的不断降低，该系统的应用范围将进一步扩大。
分布式光纤温度传感器原理
分布式光纤温度传感器原理引言：分布式光纤温度传感器是一种基于光纤传感技术的新型温度测量设备。
它通过光纤的热敏效应实现温度的测量和监控，具有高精度、长测距、快速响应等优点，在工业、能源、交通等领域有着广泛的应用。
一、光纤传感原理分布式光纤温度传感器利用光纤传感技术实现温度的测量。
光纤传感是指利用光纤作为传感器的感应元件，通过测量光纤中光信号的变化来反映被测量物理量的变化。
光纤传感具有无电磁干扰、抗化学腐蚀、远距离传输等优点，被广泛应用于温度、压力、应力等多个领域。
二、分布式光纤温度传感器原理分布式光纤温度传感器采用拉曼散射光谱技术，通过测量光纤上的拉曼散射光信号的频移来反映温度的变化。
光纤的温度变化会引起光纤中分子的运动状态发生变化，从而改变光纤中光子的散射频率。
通过检测光纤上的拉曼散射光信号的频移，可以准确地测量温度的变化。
三、光纤散射效应光纤中的散射效应是分布式光纤温度传感器实现温度测量的关键。
光纤的散射效应分为拉曼散射和瑞利散射两种。
瑞利散射是光纤中的杂散光信号，其频率与入射光信号相同，不受温度影响。
而拉曼散射是光纤中的散射光信号，其频率与入射光信号有一定的频移，与温度呈线性关系。
四、拉曼散射光信号的测量分布式光纤温度传感器利用拉曼散射光信号的频移来测量温度的变化。
在光纤中传输的激光光信号会与光纤中的分子发生拉曼散射作用，产生散射光信号。
这些散射光信号中的一部分会通过光纤回传到光源端，并经过光谱仪的检测。
光谱仪会分析散射光信号的频移，并根据频移的大小计算出温度的变化。
五、分布式光纤温度传感器的工作原理分布式光纤温度传感器是通过将光纤沿被测温度分布区域布设，实现对温度的连续监测。
光纤通过光纤接头连接到测量系统，测量系统中包含光源、光谱仪和数据处理单元。
光源产生激光光信号，经光纤传输到被测温度分布区域，与温度变化发生拉曼散射作用。
散射光信号通过光纤回传到光谱仪，经过频移分析后，数据处理单元计算出温度的变化。
分布式光纤温度传感系统
分布式光纤温度传感系统1.主要功能1、实现电缆及电缆接头过热故障的早期预测，防患于未然。
2、发生过热故障时，系统能提供报警并准确确定过热位置，指导检修工作。
3、具有CRT显示器，直观显示电缆桥架分布、电缆走向、电缆接头位置及名称，实时连续的温度监测。
4、具有局域网络接口，可与站内的管理网络相连，实现信息的共享，连结站内局域网的计算机可同样具有温度显示和报警功能，安装于单控室的主机和连网的计算机能够自动显示相应的报警提示。
2.系统简介分布式光纤温度传感器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，测量距离在几公里的范围，空间定位精度达到米的数量级，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应用场合。
分布式光纤温度传感系统作为传统缆式温感火灾探测器的替代品，具有精度高、数据传输及读取速度快、自适应性能好等优点。
广州市羊城科技实业有限（集团）公司(以下简称羊城科技)集国内外研究所长，采用先进的半导体激光技术、光纤光学滤波技术、高速光电转换、信号采集技术，自主开发研制了分布式光纤温度传感器系列产品，并通过广东省科技成果技术鉴定。
该系统的各项指标达到国际先进水平，其优异的性能、合理的价格，将会给您的工作带来极大的方便和成效，使您轻松享受这项高科技产品带来的工作乐趣。
3. 分布式光纤温度传感系统的特点近年来，随着工业生产及人民生活水平的逐步提高，高效与安全越来越被人们所重视。
为了实现工业生产的高效与安全，对生产过程的各个环节进行监测是必不可少的手段，目前各种传感器技术已经被广泛应用于生产过程的监测中，即使在民用的场合，也可以看到各个传感器技术的应用，如防盗报警器中的红外传感器、楼宇消防系统中的温度、烟雾传感器等。
在各种传感器技术中，光纤传感器是近几年得到迅速发展的技术，目前已经能够用光纤传感器实现了压力、温度、振动、电流、电压、磁场等物理量检测，这些应用都归功于光纤固有的特点，就是体积小与重量轻带来的结构简单、使用方便，耐高压、耐高温和抗电磁干扰带来的安全可靠，长的作用距离带来的高灵敏度。
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线路自检功能
光纤在线监测系统具备很强的线路自检功能，一旦线路因人为误操作等因素 发生光纤断路，上位主机会立刻发出警报，提醒监控人员，监测系统发生断路故 障，并且会提示断路的区域，便于维护人员维护。
►
效益性
电力系统故障最后多以温度升高而引起，有了这一套系统，您可以节约了购 置其他测温仪器（如红外成像仪、点式测稳仪等）；您可以节省人员，减员增效； 减少预试和维护工作量，有的 放矢；减少事故机率，提高供电可靠性……..
输电线路安全监控系统
随着电网规模迅速扩大和电压等级的不断提高，电力运营的安全性问题日益 受到重视。特别是xlpe超高压电缆在城市地下电网中广泛使用，产生了新的安全 问题。由于分布式光纤测温系统dts在电力电缆监控系统中得到了应用，电缆温
度和电缆导体载流量的监控也被提到了议事日程上。我们基于dts系统，研发出
业接插件等国家和行业标准的编制单位；质量管理、环境管理、职业健 康安全管理三大体系全部通过国家认证、土耳其、巴基斯坦、尼泊尔等18个国
家和地区。
系统概述
分布式光纤温度在线检测系统是一种利用激光在光纤中传输时产生的背向喇 曼散射信号、根据光时域反射原理和雷达工作原理来获取空间温度分布信息和空 间定位信息的监控系统。其核心器件采用了当今世界上最先进的高品质光电子器 件、高速数据处理器件和高智能多功能大规模集成电路芯片。该系统集世界上最 先进的高速DSP数据处理技术、最先进的WDM光学滤波技术和自行研究的专家 算法、特殊设计的数字滤波和数字处理的专用数学模型、计算技术、网络技术、 光电子技术为一体的高科技产品。本系统是专为长距离大范围多点温度检测而设 计制造的，在使用时只需一条或几条光纤和一台测温主机就测量可以长达数公里
3、架空线在线负荷安全监测 按照IEC1597标准为架空线建立动态载流量模型，采集大气参数，计算实时导线温度和 载流量，实现负荷监控。
监控核心
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根据实时电流和DTS温度检测数据，计算出电缆线芯温 度，进一步推算出动态载流量并模拟各种运行状态。模型包 括了多态环境的考虑，可以适应复杂环境中的应用，并进行 未来72小时的仿真。
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兼容性、扩展性
系统可与局域网、广域网等实现互联，同时数据共享，实现管理的综合自动化，可以 单线多路复用，构成传感网络和阵列。
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易安装便施工，无须维护保养
由于光纤非常细小，加之柔软轻便，使得安装施工非常简便。比如要求测量 物体的表面温度，则只需用胶布将光纤粘贴固定在物体表面即可。若要求测量空 间温度则只需挂在天花板上或挂在墙上即可。再则由于光纤属于玻璃质，故不会 酸碱腐蚀，光纤的维护保养工作也可以免去。
故障，实现预防性维护。
系统功能
1、电缆在线负荷安全监测 根据IEC60287标准，对电缆进行实时负荷安全水平分析，计算电缆导体温度和各种时 间尺度下的许用负载。这项监测可成为电力调度、峰值保证、提高电缆资产利用率的有利
工具。
2、电缆在线故障监测 通过一种称为多时间尺度扫描机制的算法实时处理DTS的海量数据，发现潜在的早期热 征故障点，为电缆设备提供了预防性维护 。
系统益处
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有效保护重大财产 预先报警防止重大事故的发生 增强维护网络的可靠性 提高实时利用率 优化系统配置和设计方案
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提供有效数据来加强资产管理
开发潜在利用率，减少资产消耗
性能比较
功能比较
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可以在电缆全长度范围内发现过热点和异常行为点，包 括快速升温点和慢性升温点。该模块为每个可疑点建立体行 为资料，并结合电缆热动力学模型，发现潜藏在周期性温度 变化中的异常升温点，同时不会对正常的外部干扰过于敏感。
监控对象
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电缆隧道、电缆桥架、竖井和夹层的电缆温度监控 发电厂和变电站的温度监测、故障点的检测和火灾报警 高压电力、架空线路电缆温度监控 海底电缆 电厂发电机母线
分布式光纤温度传感系统
公司概况
南京普天——是国务院国资委所辖、 中国普天信息产业股份有限公
司直属的大型通信企业；B股上市公司； 国家级火炬高新技术企业； 国
家级网络设备生产基地；中国最大的配线设备制造商；华东地区大型电 子及钣金加工基地；江苏省博士后技术创新中心；南京大学、东南大学、
南京邮电大学研究生培训基地；配线设备、综合布线、宽带接入网、工
的空间温度场的分布。该产品具有防燃、防爆、抗腐蚀、耐高温、抗电磁干扰、
测量范围广、定位精度高和使用方便等优点。
系统组成
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分布式光纤温度传感系统由光纤测温主机、分布式测温光缆、监测计算 机组成。
系统特点
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实时性
全年365X24小时不间断的在线监控，从根本上杜绝人员疏忽导致的事故。
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分布性 连续几公里到几十公里的检测。 先进性 技术、器件、软件先进，为系统的可靠性、先进性奠定了基础。用户不但能看到设备 发热的现象，更主要能智能分析和判断到发热的根源。
以电缆载流量模型dcr为核心的电缆安全监控系统。 TSM(输电线路安全监控系统)是一套基于DCR(动态载流量模型)和DTS分布 式光纤测温技术的线路监控软件。该系统可以实时监测长距离输电线路表面的温 度，计算导体温度许用负载和载流量。为输电线路的故障监测和负荷管理提供了 全面而有效的解决方案，保障了输电线路的安全，并提高资产利用率，发型潜在
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抗电磁干扰，在高电磁环境中可以正常地工作
由于光纤是由石英材料组成，完全电绝缘；故此不会像金属导线那样受电场或磁场诱 导干扰，当然也不存在高压绝缘破坏的问题。
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寿命长，系统简单 光纤具有耐腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性，通常可以服役20年。
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准确性、灵活性、稳定性
测温精度达到±0.5℃，用户可以根据自身要求设置各种报警方式，例如多级温度报警 和多级温差报警等，探测器仅对温度敏感、系统稳定可靠，传感器无零漂，长期使用无需 标定。