分布式光纤温度传感技术及其应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com江西电力第31卷2007年第3期9文章编号：1006—348X(2007)03—0009—04分布式光纤温度传感技术及其应用熊晓方，王凯睿(江西南昌供电公司，江西南昌330006)摘要：分布式光纤温度传感技术是一种用于实时测量空间温度场分布的传感技术。该技术利用光时域反射原理、激光喇曼光谱原理，经波分复用器、光电检测器等对采集的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来，它能对光纤测线的温度场进行分布式的连续检测，是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。本文介绍了该技术的测温原理以及其在南昌电网110kV高压电缆隧道在线监测中的应用。

2、关键词：光纤；分布式温度传感；高压电缆中图分类号：TN929．11文献标识码：BAbstract：Thedistributedopticalfibertemperaturesensingtechnologyisakindoftechnologyforrealtimemeasuringtheinterspacetemperaturefielddistributing．Itusesopticaltimedomainreflectometryprinciple，laserRamanspectrumprinci-pie，throughagainusingequipment，opticale

3、lectricexaminingequipment，itmagnifiesthecollectingtemperatureinforma。tionandthenfiguresout．itcaninspectdistributelyandcontinouslytotheopticalfiberwire’stemperaturefield．It’sanewkindoftechnologyforrealtimemeasuringtemperature．ThispaperintroduceditsmeasuringtemperatureprincipleandusingfortheNanc

4、hangpowergadproject．KeyWords：opticalfiber；distributedtemperaturesensing；highvoltagecable缆在线监测的应用上，2006年初，南昌电网在新建0引言桃苑变至船山变110kV高压电缆隧道中第一次采分布式光纤温度传感(DTS：distributed用了光纤分布式测温系统来在线监测7回高压电缆temperaturesensing)技术是一种用于实时测量空间的运行温度及隧道火情。温度场分布的传感技术。该技术利用光时域反射1分布式光纤温度传感原理(OTDR：opticaltimedomainreflectome

5、try)原理、激光喇曼光谱原理，经波分复用器、光电检测器等对采集分布式光纤温度传感的主要依据是光纤的光时的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来域反射原理以及光纤的后向喇曼散射(ramanill目前，国外已利用激光喇曼光谱效应研制出分布scattering)温度效应。当一个光脉冲从光纤的一端射。式光纤温度传感器产品圜，而国内也积极地开展了人光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传播。因光纤这方面的研发与应用工作。内壁类似镜面，故光脉冲在传播中的每一点都会产分布式光纤温度传感技术具有抗电磁场干扰、生反射，反射之中有一小部分的散射光，其方向正好工作频率宽、动态范围大等特点，能够连续测量光

6、纤与入射光的方向相反。这种后向散射光的强度与光沿线各点的温度，目前，国外产品的测量距离可在线中的反射点的温度有一定的关系。反射点的温度1～30km范围内，空间定位精度达到1m之内，温度(光纤所处的环境温度)越高，散射光的强度也越大。分辨率达到1~C[31。其能够进行不问断自动测量的特也就是说，后向散射光的强度可以反映出反射点的点，特别适用于需要大范围长距离测量的应用场合。温度。利用这个现象，通过测量出后向散射光的强分布式光纤温度传感技术已开始广泛应用在航度，就可以计算出反射点的温度，这就是利用光纤测空航天、石油测井、电力、冶金、煤矿等领域中。最近量温度的基本原理。【几年，电力系统也

7、把此项新技术引入到电网高压电用公式来表达：当频率为V。的激光人射到光纤收稿日期：2006—09—19作者简介：熊晓方(19印一)，男，高级工程师，主要从事电网自动化、电力通信、电力信息生产与技术管理工作。维普资讯http://www.cqvip.com10江西电力第31卷2007年第3期表1分布式光纤传感系统与传统传感系统对比表系统后向散脉冲比较内容分布式光纤传感系统传统传感器激光器检测点间断．只有检测点连续。可以全面检测羹葬传感器分布特性被监视对象的各点的情况。检测