分布式光纖溫度傳感器信號(hào)處理的方法與實(shí)現(xiàn)：分布式光纖溫度傳感器利用一根光纖為溫度信息的傳感和傳導(dǎo)介質(zhì),可以測(cè)量沿光纖長(zhǎng)度上的溫度變化.這種傳感器的信號(hào)處理是將探測(cè)器輸出信號(hào)盡可能地去除噪聲和干擾,得到準(zhǔn)確快速的溫度顯示和溫度數(shù)據(jù),這在解決大型重要結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確測(cè)量等問(wèn)題以及在組成智能材料結(jié)構(gòu)方面具有重要價(jià)值和應(yīng)用潛力.文章對(duì)基于反斯托克斯/斯托克斯比值的分布式光纖溫度傳感器的溫度測(cè)量方法和信號(hào)處理方法進(jìn)行了而深入的研究,據(jù)此建立了傳感器的信號(hào)處理系統(tǒng).




分布式光纖測(cè)溫方法及系統(tǒng)：獲取傳感光纖的測(cè)量點(diǎn)返回的拉曼散射光;對(duì)至少部分拉曼散射光進(jìn)行分光得到頻率光以及第二頻率光;分別對(duì)頻率光和第二頻率光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,得到電信號(hào)以及第二電信號(hào);通過(guò)電信號(hào)以及第二電信號(hào)與測(cè)量溫度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量溫度;若判斷測(cè)量溫度符合設(shè)定警報(bào)溫度條件,則發(fā)出測(cè)量點(diǎn)溫度異常的警報(bào).通過(guò)上述方式,可以監(jiān)測(cè)出光纖測(cè)量點(diǎn)的溫度,而且將光纖本身作為傳感器,實(shí)現(xiàn)真正的分布式測(cè)量,布設(shè)簡(jiǎn)單,在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)大大降低誤報(bào)和漏報(bào)率.

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在油氣領(lǐng)域的應(yīng)用：石油石化是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域,所涉及的儲(chǔ)油罐體及輸油管線是存儲(chǔ)及運(yùn)輸石油的重要載體.油料需要被加熱到一定溫度才能滿(mǎn)足運(yùn)輸要求,加熱過(guò)程中,油罐底部往往已達(dá)到油料輸送溫度的要求,油罐上部的油料還處于粘稠及凝固狀態(tài),在油料加熱不均勻狀態(tài)下,輸油過(guò)程中會(huì)發(fā)生輸油管線的堵塞,油料掛壁,對(duì)安全生產(chǎn)造成巨大的安全隱患. 本文介紹了一種基于分布式光纖傳感原理的石油石化罐體及輸油管線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng).通過(guò)測(cè)溫主機(jī)對(duì)輸油管道,儲(chǔ)油罐,閥門(mén)等進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)輸油管線的凝結(jié),滲漏進(jìn)行監(jiān)測(cè).可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏,迅速采取措施,從而大大減少生產(chǎn)事故發(fā)生,減少損失,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.




分布式光纖溫度測(cè)量是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度分布的高新技術(shù),它能夠連續(xù)測(cè)量光纖沿線所在處的溫度,測(cè)量距離在幾公里的范圍,空間定位精度到厘米級(jí). 在系統(tǒng)中光纖既是傳輸媒體又是傳感媒體,利用光纖背向喇曼散射的溫度效應(yīng),光纖所處空間各點(diǎn)溫度場(chǎng)調(diào)制了光纖中背向喇曼散射的強(qiáng)度(反斯托克斯背向喇曼散射光的強(qiáng)度),經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測(cè)器采集帶有溫度信息的背向喇曼散射光電信號(hào),再經(jīng)信號(hào)處理,解調(diào)后將溫度信息實(shí)時(shí)地從噪聲中提取出來(lái)并進(jìn)行顯示.其中,穩(wěn)定性是該技術(shù)能得到廣泛應(yīng)用的基本保證.文章系統(tǒng)分析了影響分布式光纖傳感器穩(wěn)定性的因素.并提出了合理科學(xué)的解決方法.尤其對(duì)光源部分,通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo).