一種分布式光纖測溫方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于光纖傳感技術領域，具體涉及一種分布式光纖測溫方法。
【背景技術】
[0002] 溫度測量是檢測與控制的重要參數(shù)，一直以來受到人們的重視，在科技飛速發(fā)展 的今天，溫度信息的測量有著更深遠的意義。分布式光纖溫度傳感技術以其對沿光纖分布 的溫度場可連續(xù)、實時測量的特點成為光纖傳感技術中較為引人矚目的一項新技術，該技 術已經廣泛的應用在電力工業(yè)、石油化工、航空航天工業(yè)、核工業(yè)等領域中，常見的分布式 光纖測溫方法是求得反斯托克斯與斯托克斯的光強比，然后對比值數(shù)據進行衰減補償，最 后通過解調公式求得溫度。但在實際應用中，光電探測模塊接收到的信號并不是反斯托克 斯光與斯托克斯光在光纖不同位置的光強，而是反斯托克斯光與斯托克斯光經過在光纖中 的向后傳播，衰減損耗過后的光強，所以需要對光電探測模塊接收到的信號進行衰減補償。
[0003] 現(xiàn)有技術中大多是對拉曼信號比值乘以以10為底或是以e為底的對數(shù)進行損耗 補償，但是以10為底或是以e為底的損耗補償只能是針對質量較好并且無熔點的光纖只能 針對光纖質量較好、無熔點的光纖拉曼信號比值。但是，在現(xiàn)場某些環(huán)境中，光纖已經鋪設 完畢，我們需要使用別人已經鋪設的光纖進行測溫，又或者光纖在現(xiàn)場環(huán)境中，熔接質量較 差，從而使反斯托克斯與斯托克斯光的比值不再呈現(xiàn)指數(shù)的形式，而是呈現(xiàn)多間斷點的形 式。此時，單純的乘以以10為底或是以e為底的對數(shù)進行損耗補償，并不能達到很好的補 償效果，從而嚴重影響了測溫系統(tǒng)的測量精度，并且使得系統(tǒng)不能正常的工作。
[0004] 因此，為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，研宄一種能夠提高測溫系統(tǒng)的測溫精度 和可靠性的分布式測溫方法已經成為一項重要任務。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明解決的技術問題是提供一種分布式測溫方法，目的是通過分段方法對反斯 托克斯與斯托克斯的光強比值信號進行衰減補償，使系統(tǒng)解調的溫度曲線與實際情況相 符，從而提高測溫系統(tǒng)的測溫精度。
[0006] 本發(fā)明的技術方案為：
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種分布式測溫方法，根據光纖衰減點數(shù) 據對反斯托克斯光與斯托克斯光的光強比值信號進行分段擬合，再將實際求得的比值線數(shù) 據與擬合后的基線數(shù)據相除，并對相除的結果進行標定，從而獲得光纖溫度。
[0008] 由于反斯托克斯光與斯托克斯光在光纖傳輸時會有衰減，造成測得的反斯托克斯 和斯托克斯信號曲線是傾斜的，而且由于兩路光在光纖中的衰減系數(shù)不同，所以取二者比 值，得到的比值曲線也是傾斜的，這將對我們進行溫度解調帶來了很大的困難。傳統(tǒng)的分布 式光纖測溫系統(tǒng)的解調方法是求得反斯托克斯與斯托克斯的光強比，標準的拉曼解調公式 如下：
【主權項】
1. 一種分布式光纖測溫方法，其特征在于：根據光纖衰減點數(shù)據對反斯托克斯光與斯 托克斯光的光強比值信號進行分段擬合，再將實際求得的比值線數(shù)據與擬合后的基線數(shù)據 相除，并對相除的結果進行標定，從而獲得光纖溫度。
2. 如權利要求1所述的分布式光纖測溫方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟： 步驟1、系統(tǒng)參數(shù)配置，獲取光纖衰減點數(shù)據； 步驟2、求取反斯托克斯光和斯托克斯光的光強比值； 步驟3、將光強比值曲線根據衰減點數(shù)據進行分段； 步驟4、對光強比值數(shù)據根據分段信息進行分段多項式擬合，并將擬合得到的數(shù)據定義 為系統(tǒng)在當前溫度下的基線數(shù)據； 步驟5、改變系統(tǒng)當前溫度，判斷系統(tǒng)工作溫度是否遍歷，若否，則重復步驟2-4,系統(tǒng) 每隔一個攝氏度記錄一條基線數(shù)據，取得系統(tǒng)在其運行環(huán)境各個溫度下的基線數(shù)據并記 錄，若是，則進入步驟6; 步驟6、系統(tǒng)工作溫度遍歷后，開始測溫過程，將實際測溫過程中求得的反斯托克斯光 和斯托克斯光的光強比值線數(shù)據與當前系統(tǒng)所在環(huán)境溫度下的基線數(shù)據相除； 步驟7、將除得的結果進行標定，獲得光纖溫度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種分布式光纖測溫方法，根據光纖衰減點數(shù)據對反斯托克斯光與斯托克斯光的光強比值信號進行分段擬合，再將實際求得的比值線與擬合后的基線數(shù)據相除，并對相除的結果進行標定，從而獲得光纖溫度。本發(fā)明拓展了分布式光纖測溫的使用范圍，在光纖質量較差的情況下，仍然可以進行正常的測溫。此外，本發(fā)明利用分段方法對反斯托克斯與斯托克斯的光強比值信號進行衰減補償，使系統(tǒng)解調的溫度曲線與實際情況相符，從而提高測溫系統(tǒng)的測溫精度和可靠性。
【IPC分類】G01K11-32
【公開號】CN104792436
【申請?zhí)枴緾N201510169858
【發(fā)明人】王立, 魏茂安, 姜海龍
【申請人】青島創(chuàng)立科技開發(fā)有限公司, 青島派科森光電技術股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月10日