[发明专利]光纤温度信号解调方法、装置及光纤温度解调仪

说明书

本发明公开了一种光纤温度信号解调方法、装置及光纤温度解调仪，该方法包括：获取拉曼散射光子信号；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；根据重合程度达到预设重合阈值的第一电流信号的光通量及第二电流信号的光通量计算温度值。本发明的技术方案，通过调试斯托克斯信号及反斯托克斯信号的电流波形，消除斯托克斯信号及反斯托克斯信号的差异对温度值的影响，提高温度值计算精度。

技术领域

本发明涉及光纤温度解调仪技术领域，具体而言，涉及一种光纤温度信号解调方法、装置及光纤温度解调仪。

背景技术

现有的基于拉曼散射原理的温度测量仪器利用光的拉曼散射效应来测量光纤内的温度值。温度测量仪器发射激光信号在光纤中传播，会反向反射回温度测量仪器，通过反射回的信号中的斯托克斯信号及反斯托克斯信号可以确定光纤的温度值。

然而，现有的基于拉曼散射效应的温度测量仪器中，仅仅考虑了由于光纤材料对光的衰减、微弯引入的衰减、注入光脉冲功率的变化及温度测量仪器对光信号响应的差异等问题造成的温度值测量误差，未考虑斯托克斯信号及反斯托克斯信号自身的差异对温度值造成的影响。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种光纤温度信号解调方法、装置及光纤温度解调仪，以解决现有技术的不足。

根据本发明的一个实施方式，提供一种光纤温度信号解调方法，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；

根据重合程度达到预设重合阈值的第一电流信号的光通量及第二电流信号的光通量计算温度值。

在上述的光纤温度信号解调方法中，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。

在上述的光纤温度信号解调方法中，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。

在上述的光纤温度信号解调方法中，所述“根据重合程度达到预设重合阈值的第一电流信号的光通量及第二电流信号的光通量计算温度值”包括：

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。

在上述的光纤温度信号解调方法中，通过以下公式计算所述待测位置的温度值：