[发明专利]一种文物遗址温度监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种文物遗址温度监测系统，其特征在于，包括：至少一根测温光缆、传感主机和显示器，其中，

所述测温光缆，敷设在所述文物遗址的待监测区域，用于在传输光脉冲时根据所述待监测区域的温度产生不同功率的散射光；

所述传感主机设置在监控室内，通过光纤接口和所述测温光缆连接，用于接收并提取所述测温光缆输入的散射光中的信号光和参考光，对所述信号光和参考光分别进行光电转换，然后对得到的电信号进行计算，获得所述待监测区域各点的温度值；

显示器设置在监控室内，用于显示所述传感主机生成的所述待监测区域各点的温度值。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置在所述文物遗址上方的支撑网，所述测温光缆固定在所述支撑网上。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测温光缆呈梳状固定在所述支撑网上和/或所述测温光缆绕环后固定在所述支撑网上。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：报警模块，用于当所述传感主机计算得到所述待监测区域的温度值超过预设值时，接收所述传感主机发送的报警指令，发出报警信号。

5.如权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述传感主机进一步包括：光源、光波分复用器、标定光纤、铂电阻测温模块、光电探测模块、采集模块和信号处理模块。其中，

所述光源，用于发射原始光脉冲；

所述光波分复用器，用于将所述光源发射的原始光脉冲输入所述标定光纤，并依次沿所述标定光纤和所述测温光缆传输，以及采集沿所述测温光缆和所述标定光纤产生的散射光，所述散射光包括：信号光和参考光；

所述铂电阻测温模块的探头与所述标定光纤固定在一起，用于测量所述标定光纤的温度，并发送给信号处理模块；

所述光电探测模块，用于将所述光波分复用器输出的所述信号光和所述参考光分别转换成电信号；

所述采集模块，用于采集所述光电探测模块输出的信号光对应的电信号和参考光对应的电信号，分别提取出所述标定光纤散射的信号光对应的电信号和参考光对应的电信号、所述测温光缆散射的信号光对应的电信号和参考光对应的电信号；

所述信号处理模块，用于根据所述标定光纤的温度值和所述采集模块输出的所述标定光纤的信号光对应的电信号和参考光对应的电信号、所述测温光缆的某一采样点的信号光对应的电信号和参考光对应的电信号解调所述测温光缆测量的该采样点的温度和该采样点对应的所述测温光缆的位置。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，解调所述测温光缆测量中某一采样点的温度的公式为：

1T1=1T0-khΔvln[R1(T1)R0(T0)]]]>

其中，T1为测温光缆中某一采样点的温度，T0为标定光纤的温度，R₁(T₁)为测温光缆的信号光和参考光功率的比值，R₀(T₀)为标定光纤的信号光和参考光功率的比值，h为普朗克常数，Δν为光纤声子的振动频率13.2THz，K为玻尔兹曼常数。