概述：
分布式光纖測溫系統(tǒng)是一款連續(xù)分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，它利用光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù)和拉曼（Raman）散射效應(yīng)測量沿光纖分布的溫度變化。該系統(tǒng)中光纖既是傳輸介質(zhì)，又是傳感器，激光脈沖沿光纖向前傳輸，激光與光纖介質(zhì)相互作用，產(chǎn)生極為微弱的背向拉曼散射光（溫度敏感的anti-stokes光和溫度不敏感的stokes光），經(jīng)波分復(fù)用器分離后由高靈敏光電探測器所探測，再經(jīng)高速信號采集和微弱信號處理，得到背向散射信號光的光強(qiáng)比值和返回時(shí)間，從而實(shí)時(shí)獲得溫度分布信息。分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)作為國內(nèi)外的溫度探測器，具有測量距離長、無測量盲區(qū)、實(shí)時(shí)測量等優(yōu)點(diǎn)，在電力、交通隧道、地鐵、石化、大壩等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。
分布式光纖測溫系統(tǒng)集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)和微弱信號檢測等*為一體，采用多項(xiàng)國內(nèi)外的光電測量技術(shù)和光纖技術(shù)，產(chǎn)品具有測量精度高、測量時(shí)間短、測量距離長等特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品，為業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品，可滿足客戶的不同應(yīng)用需求。分布式光纖測溫系統(tǒng)具有定溫、差溫、溫升等多種報(bào)警算法，可提供聲、光、圖像和繼電器報(bào)警方式，同時(shí)提供豐富的標(biāo)準(zhǔn)接口通訊方式方便與其他各類設(shè)備相連及數(shù)據(jù)采集，具備良好的兼容性和擴(kuò)展性。
測量原理：
分布式光纖測溫系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度測量和空間定位功能，其中溫度測量利用光纖自發(fā)拉曼（Raman）散射效應(yīng)，空間定位基于散射信號的回波時(shí)間（OTDR技術(shù)）。高速驅(qū)動電路驅(qū)動激光器發(fā)出一窄脈寬激光脈沖，激光脈沖經(jīng)波分復(fù)用器后沿傳感光纖向前傳輸，激光脈沖與光纖分子相互作用，產(chǎn)生多種微弱的背向散射，包括瑞利（Rayleigh）散射、布里淵（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等，其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動，產(chǎn)生溫度不敏感的斯托克斯（Stokes）光和溫度敏感的反斯托克斯（Anti-Stokes）光，兩者的波長不一樣，經(jīng)波分復(fù)用器分離后由高靈敏的探測器所探測。光纖中的Anti-Stokes光強(qiáng)受外界溫度調(diào)制，Anti-Stokes與Stokes的光強(qiáng)比值準(zhǔn)確反映了溫度信息；不同位置的拉曼散射信號返回探測器的時(shí)間是不一樣的，通過測量該回波時(shí)間即可確定散射信號所對應(yīng)的光纖位置；結(jié)合高速信號采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可準(zhǔn)確、快速地獲得整根傳感光纖的溫度分布信息。分布式光纖測溫系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。
圖1-1分布式光纖測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
系統(tǒng)特點(diǎn)及功能：
2、分布式：分布式光纖測溫系統(tǒng)為分布式測溫，連續(xù)監(jiān)測，可根據(jù)現(xiàn)場情況任意設(shè)定報(bào)警值。實(shí)時(shí)顯示待測范圍內(nèi)任意點(diǎn)的溫度變化。
3、*性：分布式光纖測溫系統(tǒng)光纜分布式溫度測量系統(tǒng)是電纜溫度在線監(jiān)測的效的手段，在國外已經(jīng)取代傳統(tǒng)的線性感溫材料，在技術(shù)上已非常成熟完善；通過采用不同的外護(hù)套材料，探測光纜可以適應(yīng)各種環(huán)境；區(qū)域長度設(shè)定、報(bào)警值設(shè)定及系統(tǒng)校定均可采用Windows 2000及以上版本軟件來完成。
4、準(zhǔn)確性：分布式光纖測溫系統(tǒng)溫度分辨率可以達(dá)到0.1℃，溫度精度可以達(dá)到1℃；終端機(jī)內(nèi)的激光發(fā)射裝置每秒鐘會發(fā)射上萬次的光脈沖，并將取樣溫度的平均值輸出到顯示系統(tǒng)，基本消除誤差。
5、靈活性：分布式光纖測溫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測是連續(xù)的，可設(shè)置多級定溫報(bào)警，如30℃初報(bào)警，40℃預(yù)報(bào)警，50℃采取措施等，并且可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境情況進(jìn)行修正；為避免誤報(bào)發(fā)生，在設(shè)定定溫報(bào)警的同時(shí)，還可以設(shè)定溫升速率報(bào)警，或定溫和差溫結(jié)合報(bào)警。報(bào)警控制區(qū)可編程，并可按照用戶的要求進(jìn)行分區(qū)，可針對環(huán)境變化最多可設(shè)置500個(gè)不同報(bào)警控制區(qū)域。
6、擴(kuò)展性：分布式光纖測溫系統(tǒng)可以對多路光纖進(jìn)行同時(shí)測量，根據(jù)實(shí)際需要，有1、2、4、8最多至16路可以選擇。
7、兼容性：分布式光纖測溫系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)網(wǎng)口、RS232接口，向終端用戶控制系統(tǒng)（如平板PC）提供分區(qū)、溫度及報(bào)警信息。
8、安全性：分布式光纖測溫系統(tǒng)也可具備內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄功能，可儲存一年的歷史數(shù)據(jù)（如可用），并可把存儲的數(shù)據(jù)調(diào)（恢復(fù)）出來；遠(yuǎn)程控制和診斷，可通過網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和診斷；如果光纖受損，分布式光纖測溫系統(tǒng)可以即時(shí)定位受損點(diǎn)，并通過光纖熔接機(jī)對其進(jìn)行熔接，這對于有效的實(shí)施在線監(jiān)測是非常重要的；探測光纜本征安全，采用光信號,不會與動力電纜之間產(chǎn)生相互電磁干擾。
9、完整性：分布式溫度測量系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境要求采用回路配置-即光纜的兩端均連接到分布式光纖測溫系統(tǒng)主機(jī)上。回路設(shè)計(jì)采用“雙端”數(shù)據(jù)處理（即如果出現(xiàn)斷路，可從回路兩端同時(shí)進(jìn)行單端測量），因此光纜上單點(diǎn)受損并不影響分布式光纖測溫系統(tǒng)在回路兩端采集數(shù)據(jù)的能力，也不會引起任何性能損失，如響應(yīng)時(shí)間，區(qū)域定位及溫度分辨率將保持不變。
