[发明专利]光纤温度信号解调方法、装置及光纤温度解调仪

权利要求书

1.一种光纤温度信号解调方法，其特征在于，该方法包括：

获取拉曼散射光子信号，其中，所述拉曼散射光子信号包括斯托克斯信号与反斯托克斯信号；

将所述斯托克斯信号转换为第一电流信号，及将所述反斯托克斯信号转换为第二电流信号；

对所述第一电流信号及所述第二电流信号进行调试，以使所述第一电流信号的波形与所述第二电流信号的波形在预定时间区间内的重合程度达到预设重合阈值；

在所述重合程度达到预设重合阈值部分波形中预先设定参考位置；

根据所述参考位置的温度值、所述参考位置对应的斯托克斯信号光通量和反斯托克斯信号光通量及待测位置对应的斯托克斯信号光通量和反斯托克斯信号光通量计算所述待测位置的温度值。

2.根据权利要求1所述的光纤温度信号解调方法，其特征在于，所述“获取拉曼散射光子信号”包括：

获取激光在光纤中的反射信号；

将所述反射信号进行傅里叶变换得到频域的反射信号，根据拉曼散射光子信号的频谱范围在所述频域的反射信号中获取拉曼散射光子信号。

3.根据权利要求1所述的光纤温度信号解调方法，其特征在于，所述“获取拉曼散射光子信号”之后还包括：

根据预先建立的噪声模型对获取的所述拉曼散射光子信号进行去噪处理，其中，所述噪声模型通过对预先设定的预设个数的拉曼散射光子信号中的噪声进行学习得到。

4.根据权利要求1所述的光纤温度信号解调方法，其特征在于，通过以下公式计算所述待测位置的温度值：

其中，T为待测位置的温度值，T₀为参考位置的温度值，h为普朗克常数，k为玻尔兹曼常数，Δv为光纤的拉曼声子频率，为一常数，Φ_S(T)为所述待测位置对应的斯托克斯信号光通量，Φ_AS(T)为所述待测位置对应的反斯托克斯信号光通量，Φ_S(T₀)为所述参考位置对应的斯托克斯信号光通量，Φ_AS(T₀)为所述参考位置对应的反斯托克斯信号光通量。

5.根据权利要求2所述的光纤温度信号解调方法，其特征在于，还包括：

根据所述激光的发射时间及所述反射信号的达到时间确定所述待测位置。

6.根据权利要求5所述的光纤温度信号解调方法，其特征在于，所述“根据所述激光的发射时间及所述反射信号的达到时间确定所述待测位置”包括：

根据所述激光的发射时间及所述反射信号的达到时间确定所述激光在所述光纤中的传播距离；

根据所述激光的发射位置及所述传播距离确定所述待测位置。

7.一种光纤温度信号解调装置，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取拉曼散射光子信号，其中，所述拉曼散射光子信号包括斯托克斯信号与反斯托克斯信号；

转换模块，用于将所述斯托克斯信号转换为第一电流信号，及将所述反斯托克斯信号转换为第二电流信号；

调试模块，用于对所述第一电流信号及所述第二电流信号进行调试，以使所述第一电流信号的波形与所述第二电流信号的波形在预定时间区间内的重合程度达到预设重合阈值；

计算模块，用于在所述重合程度达到预设重合阈值部分波形中预先设定参考位置；根据所述参考位置的温度值、所述参考位置对应的斯托克斯信号光通量和反斯托克斯信号光通量及待测位置对应的斯托克斯信号光通量和反斯托克斯信号光通量计算所述待测位置的温度值。

8.一种光纤温度解调仪，其特征在于，所述光纤温度解调仪包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述光纤温度解调仪执行权利要求1至6任一项所述的光纤温度信号解调方法。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，其储存有权利要求8所述光纤温度解调仪中所用的所述计算机程序。