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利用光纤作为温度的传导介质,测量沿光纤走向的连续空间的温度场分布。通过高速采集卡采集数据,并将数据进行去掉噪声干扰和累加的处理,得到准确的温度数据。这种系统的实用性是可以对光纤沿线的温度数据实时和定点监控。通过对拉曼散射所产生的斯托克斯光/反斯托克斯光与温度关系的研究,确定分布式光纤测温系统的温度测量方法,对所采集的信号利用小波变换进行去噪声和微弱信号的处理。     

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利用光纤作为温度的传导介质,测量沿光纤走向的连续空间的温度场分布.通过高速采集卡采集敷据,并将数据进行去掉噪声干扰和累加的处理,得到准确的温度数据.这种系统的实用性是可以对光纤沿线的温度数据实时和定点监控.通过对拉曼散射所产生的斯托克斯光/反斯托克斯光与温度关系的研究,确定分布式光纤测温系统的温度测量方法,对所采集的信号利用小波变换进行去噪声和微弱信号的处理.     

喇曼散射分布式光纤测温系统实时性的改进

针对双路喇曼散射分布式光纤测温系统测温周期过长的缺点,在保证系统空间分辨率的前提下,提出了硬件数字累加平均技术与小波去噪相结合的信号处理方法.重点讨论了小波去噪中小波基函数的选择、小波分解层数的确定以及阈值量化处理方式的确定三项关键技术.最终采用此种信号处理方法提高了系统信噪比,并将系统测温周期降低至4s.对比实验结果表明:与硬件数字累加平均相比,小波去噪无论是在改善信噪比还是在减少测温时间方面都具有显著的优势.     

分布式光纤测温系统在电缆温度监测中应用

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。通过光缆获得电缆表面的温度,传递到测温主机中进行数据分析,并在CSM主机上显示电缆温度状态与报警。为了证实分布式光纤测温系统的有效性,在国内某隧道对该系统进行了温度测量试验,试验结果证明,系统能准确地反应现场运行电力电缆的实际运行情况,及时发现和定位温度异常点,当电缆表面温度超过系统设置的预报警温度值时,系统会立刻输出报警信号,为电缆故障提供温度预警功能,避免电力事故发生。     

分布式光纤测温系统精度和实时性优化研究

为了提高基于拉曼散射光的分布式光纤测温(Roman-Based Distributed Optical Fiber Temperature Sensor, RDTS)系统的测量精度,采用双端环形结构,有效避免了Stokes光与Anti-Stokes光的损耗系数差异导致的测温精度下降。在此基础上采用累加平均与小波包阈值去噪相结合的方法降低系统的随机噪声,在提高系统信噪比的同时,提高了系统的响应速度。实验表明,测温光纤为10 km时,该方法将系统的信噪比由21.287 1 dB提升至35.786 4 dB,测温波动范围从1.6℃(<1 km)～5.7℃(>8 km)降低到0.4℃(<1 km)～1.0℃(>8 km);与传统累加平均算法相比,响应时间从2.6 s降到0.2 s,实现了实时测量,适用于快速变化的温度场。     

分布式光纤测温系统的温度分辨率

在分析分布式光纤温度测量系统性能的三个重要参数的基础上，提出了一种计算基于单路反斯托克斯光分布式温度测量系统的温度分辨率的方法，找到影响系统温度分辨率的主要因素，并结合实际系统提出了多种提高系统温度分辨率的方法，取得较好的实用效果。     

分布式光纤测温系统原理及传感过程

分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟,且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射（OTDR）原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。     

光纤带宽对分布式光纤测温系统空间分辨率影响的实验研究

本文通过实验分析了多模光纤带宽对分布式光纤测温系统空间分辨率的影响。实验结果表明,多模光纤带宽处于500MHz*Km至6000MHz*Km范围内时,测温系统空间分辨率呈现先升高,后下降的趋势。为进一步通过优化光纤指标来提高分布式光纤测温系统的系统指标提供了数据支持。     

光纤测温法及其应用

本论文简要回顾了人们对光纤测温感兴趣的原因,评论了其研究水平已进展到商品化程度的各种类型的光纤温度传感器。文中把注意力集中到利用荧光物质传感器的荧光衰减速率来测定温度的特殊技术上。该技术为实际应用提供了无需校准的操作方法和对多种应用(?)特定探头类型的简便互换性。本文在描述了一些可行系统后简要强调了包括高压变压器、工业微波加热应用、电磁感应热疗、电子制造和测试及磁共振的某些关键应用。     

分布式光纤测温原理在OPGW测温中的应用分析

分布式光纤传感测温系统的设计与开发,从理论上建立了OPGW(光纤复合架空地线)外层铝合金及铝包钢绞线性能与光纤温度分布之间的关系模型,并通过实验验证其准确性,为实现基于分布式单模光纤测温原理的OPGW温度测量提供依据.     

用于测量空间温度场的分布式光纤传感器的系统设计

文中首先介绍了喇曼散射，并对分布式光纤温度传感器进行了理论分析，最后着重介绍我们研制的一种能够实际使用的喇曼散射分布式光纤温度传感器系统的设计和应用。     

火灾报警中的光纤分布式温度监测系统

随着光纤技术的发展,光纤分布式温度监测系统以其分布式、在线检测等优点,已逐渐取代传统的感温探测,被广泛地应用在工业、化工、电力、交通等领域的火灾监测报警中.本文探讨了火灾报警中的光纤分布式温度监测系统的原理、分类及特点.     

拉曼散射分布式光纤温度传感器的设计

文章论述了基于反斯托克斯／斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器系统，对其信号处理技术进行了全面而深入的研究。采用光时域后向散射技术来获取温度信息，并用时域信号数字积累平均方法来提高系统的信噪比，据此建立了分布式温度传感器。     

利用光纤拉曼散射温度传感系统的电力电缆温度在线监测

电力电缆线路运行温度在线检测技术是目前及时发现电力电缆线路局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态和计算导体载流量的首选技术措施。分布式光纤拉曼测温技术是利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术,可以对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。介绍了光纤拉曼传感技术的测温原理,以及基于此技术的电力电缆温度在线监测系统在实际中的应用,获得了一些仿真结果,并同传统的测温技术进行了详细的比较,说明分布式光纤拉曼测温系统应用于电力电缆在线监测的优势,适合于推广使用。     

基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统研究

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关的实验室和野外试验结果表明,该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。     

高压电缆用分布式光纤传感检测系统

电力电缆线路运行时的温度和应变在线检测是保障电力系统安全与稳定的必要措施。介绍了用于高压电缆在线监控的分布式光纤传感检测系统方案。详细阐述了检测系统中测量设备的选择,研究了适用于电力系统复杂环境中的温度和应变测量的新型传感光纤——碳密封涂覆光纤,并对这种传感光纤的安装方式进行了探讨。分布式光纤传感检测系统将在高压输电电缆系统的在线检测方面有很大的应用前景。     

分布式光纤喇曼温度传感器的区域标定法

在分布式光纤喇曼温度传感器中,将测量温度范围分成正交的数个区域,用传统解调方法获取待测温度后,判断该温度属于某区域内;用该区域上下边界解调,得两测量温度,取平均值作为测量值。该方法提高了传感器的测量精度和稳定性。实验结果与理论分析一致,传感器的测温误差在±0.05℃内。     

采用光纤技术的分布式电缆温度监测系统

高压电缆敷设后工作时产生的温度是否正常,是关系到电力系统安全的重要问题。本文对采用光纤技术的电缆测温原理和技术进行探讨,分析比较了几种常见的测温方式,认为采用基于光时域反射(OTDR)技术和拉曼效应的分布式光纤温度传感系统具有较大的应用前景。     

光纤传输在非接触测温中的一种应用

针对现有测温仪无法适应高温与真空工作环境的问题,对光纤传导辐射能进行了定性和定量分析,建立了光纤传导测温模型,导出了选型参数计算式及误差纠正式,并给出了实验实例,证明了该方法可行性,实现了对已有红外高温计的功能延伸.     

北方光缆温度特性问题的解决方案

为了克服架空光缆束管的伸缩及直埋光缆的冻害对光缆传输的影响,对因温度变化使架空光缆束管伸缩引起的光缆故障进行了研究和剖析,以让束管中的光纤自由伸缩为原则给出了多种有效的解决办法;直埋光缆因温度原因引起的故障主要表现为过路顶管冻害故障,并首次阐述了直埋光缆冻害故障多发生在初春而不是冬季的原因,提出了用蒸汽法以及用海绵橡胶子管代替塑料子管方法解决直埋光缆冻害故障,并计算了海绵橡胶子管替代法可实现的经济效益。