分布式感溫光纖測溫原理

分布式感溫光纖測溫原理

分布式感溫光纖監(jiān)測系統(tǒng)是基于分布式光纖傳感技術(shù)，利用光纖中拉曼散射光信號對溫度的敏感特性，實(shí)現(xiàn)對溫度變化的精確測量。感溫光纖上的每一點(diǎn)都可以感知并傳輸溫度信號。當(dāng)光纖中有一束較強(qiáng)的脈沖激光信號傳輸時，光纖上的每一點(diǎn)都會對該激光信號發(fā)生微弱的散射，散射光的信號強(qiáng)度與該點(diǎn)處的溫度有一定函數(shù)關(guān)系，可通過檢測每一點(diǎn)散射光的強(qiáng)度，計算得到該點(diǎn)的溫度，從而可得到整條光纖上的溫度分布。當(dāng)光脈沖沿著光纖傳輸時，產(chǎn)生多種類型的輻射散射，主要有瑞利散射、布里淵(Brillouin)散射和拉曼散射。其中，瑞利反射光與溫度變化沒有固定關(guān)系，不能通過反射光特性計算出溫度分布;拉曼散射光對溫度變化較為敏感;布里淵散射光對溫度和應(yīng)變都敏感。由于布里淵散射和瑞利散射特性相似，在頻譜上特征相似度很高，較難通過濾波器分開，同時布里淵散射對應(yīng)力和應(yīng)變較為敏感，因此，應(yīng)用拉曼散射實(shí)現(xiàn)溫度傳感是最常用的技術(shù)手段。

地鐵隧道的火災(zāi)預(yù)警及溫度監(jiān)控直接關(guān)系到人身安全和公共財產(chǎn)安全。線型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)通過對隧道溫度和火災(zāi)發(fā)生前的實(shí)時在線檢測，能夠防范于未然，確保地鐵系統(tǒng)的安全運(yùn)營、節(jié)能運(yùn)作。

感溫光纖為地鐵隧道溫度探測的重要組成部分，隧道感溫光纖一般都采用鎧裝光纖，即在光纖的外面再裹上一層金屬鎧，以保護(hù)光纖里面的纖芯，且使得光纖具有抗強(qiáng)壓抗拉伸功能，能夠防鼠咬、防潮濕。

分布式感溫光纖火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)包括感溫光纖、光電信號轉(zhuǎn)換和信號處理預(yù)警等模塊。使用時，溫度的變化使感溫光纖內(nèi)的光信號產(chǎn)生變化，通過光電信號的轉(zhuǎn)換和信息處理，從而實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時監(jiān)測和火災(zāi)預(yù)警。感溫光纖是火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的重要組成部分。

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