分布式光纤测温技术是什么？ - 安防知识网

分布式光纤测温技术，利用光纤中散射光（拉曼）信号强度对温度的敏感特性，实现对温度变化的精确测量，在国内外的电力系统中得到广泛的应用。

　　 什么是分布式光纤温度传感
　　分布式光纤温度传感是将整条传输光纤作为传感器，光纤（光缆）上的每一点都兼具“传”和“感”的功能。在分布式光纤温度传感系统中，一束较强的脉冲激光信号在光纤（光缆）中传输时，光纤中的每一点都会对激光信号产生极其微弱的背向散射，根据散射光信的波长可将其分为瑞利（Rayleigh）散射、拉曼（Raman）散射和布里渊（Brillouin）散射，如图1所示。其中拉曼散射信号的强度与该点所处位置的温度相关性大，通过检测每一点散射光信号的光强，获得该点的温度信息，进而得到整条光纤（光缆）上的温度分布。

图1 光纤散射光谱图

工作原理
分布式光纤感温探测系统主要工作原理是光时域反射技术（OTDR）和光纤的背向拉曼散射（RAMAN SCATFORING）温度效应。该系统利用先进的 OTDR 技术进行定位，利用拉曼散射效应进行测温。当测温主机中的光源向光纤注入一定能量和宽度的激光脉冲，有一部分光会偏离原来的传播向空间散射，在光纤中传输的同时不断产生后向散射光波，拉曼散射光会沿光纤反射回来，这部分拉曼散射光与温度有着密切的关系。测温主机将对这部分拉曼散射光进行处理和分析，从而计算出沿传感光纤的温度和位置。

图2 分布式光纤感温探测系统工作原理示意图

　　整个分布式光纤传感系统如图3所示。激光器发出激光脉冲，经耦合器到达连续光纤的各位置，在各位置会形成散射，通过光谱分离技术获得光纤各点的斯托克斯光和反斯托克斯光散射光谱。散射光谱经过光电转换单元转换成电信号并放大，再由采集单元进行降噪处理。散射光对应的电信号经过CPU处理单元进行计算，获得光纤各处的温度值和位置信息，并输出到监控主机显示和报警。

图3 分布式光纤传感系统示意图