基于拉曼散射的分布式光纤测温主机设计与应用.pdf

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1、VoL42No．3矿业安全与环保第42卷第3期Jun．2015MININGSAFETY&ENVIRONMENTALPROTECTION2015年6月刘芬，孙世岭，张远征．基于拉曼散射的分布式光纤测温主机设计与应用[J]．矿业安全与环保，2015，42(3)：28—30文章编号：1008—4495(2015)03—0028—03基于拉曼散射的分布式光纤测温主机设计与应用刘芬，孙世岭，张远征(q-煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039)摘要：介绍了一种适用于温度缓变场合的分布式光纤测温主机的设计方案

2、，该方案基于拉曼散射原理，采用波分复用、时分复用和空分复用技术进行设计，适用于温度缓变环境。试验结果表明，采用该分布式光纤测温主机能够准确快速地对温度进行监测和预警。关键词：拉曼散射；光纤测温；波分复用；时分复用；空分复用；分布式测温；火灾预警中图分类号：TD727．2；TD772文献标志码：B网络出版时间：2015—06—0318：28网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detaiL／50．1062．TD．20150603．1828．007．htmlDesignandApp

3、licationofDistributedFiber-opticalTemperatureMeasurementMainframeBasedonRamanScatteringLluFen．SUNShiling．zHANGYuanzheng(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupChongqingResearchInstitute，Chongqing400039，China)Abstract：Thispaperintroducedadesignsche／lleofth

4、edistributedfiber—opticaltemperaturemeasurementmainframewhichmaybeappliedintheenvironmentwithslowtemperaturechange．ThisschemewasbasedontheRamanscatteringprincipleandusedwavelengthdivisionmuhiplex(WDM)，limedivisionmultiplex(TDM)andspacedivisionmultiplex(S

5、DM)fordesign，anditwassuitablefortheenvironmentwithslowtemperaturechange．Thetestresultsshowedthatthisdistributedfiber-opticaltemperaturemeasurementmainframecanaccuratelymonitorthetemperatureandrapidlygiveearly-warning．Keywords：Ramanscattering；fiber—optica

6、ltemperaturemeasurement；wavelengthdivisionmultiplex；timedivisionmultiplex；spacedivisionmultiplex；distributedtemperaturemeasurement；earlyfirewarning火灾是煤矿的主要灾害之一。火灾的形成大致发生诸如瑞利、布里渊和拉曼等散射。基于拉曼散分为阴燃和明火两个阶段l_1J。阴燃过程伴随着温度射的分布式温度传感方案是分布式光纤测温传感技的升高，对温度变化趋势进行监测有利于

7、防止火灾术中较为成熟的一项技术J。该项技术的通常实现的发生。方式是利用波分复用(WDM)技术，分离出斯托克斯近年来，光纤传感器技术迅猛发展，已经逐步形光和反斯托克斯光，然后通过时分复用(TDM)技术成了较为完备的传感器门类，并在煤矿等现场应用同步采集这两种光信号，以获取温度信息。在此技中取得了良好的效果j。其中，分布式光纤测温术基础上，再引入光纤光栅传感器中常使用的空分技术利用光纤测量光纤沿线连续空间的温度，具有复用(SDM)技术，利用同一路雪崩光电二极管本质安全、强抗电磁干扰、耐腐蚀、防雷击等特点，能

8、(APD)和电信号调理电路，分时采集斯托克斯光和在易燃易爆、强电磁场以及其他各种危险场合进行反斯托克斯光，以低成本、高性能地实现一种分布式实时温度监控和报警。光纤测温主机。光波在光纤中传输时，由于光纤分子的作用会1测温原理收稿日期：2014—08—10；2015—04—05修订光纤的主要成分是二氧化硅，其中的硅、氧两种作者简介：刘芬(1984～)，女，江西南城人，硕士，工程原子相互作用，产生电偶极矩。当光子与其进行碰师，主要从事科研项目管理