[发明专利]一种分布式光纤的测温系统及其测温方法

说明书

本发明公开了一种分布式光纤的测温系统，包括若干个光纤传感器，用于对布置区域的温度进行检测；光信号处理模块，用于处理光纤传感器传输的光信号，计算出布置区域的温度；温度拟合模块，通过对布置区域温度的拟合，计算出非布置区域的温度；温度校正模块，用于对布置区域温度和非布置区域温度进行校正。本发明能够改进现有技术的不足，提高了分布式光纤测温系统的测温覆盖密度。

技术领域

本发明涉及分布式光纤测温技术领域，尤其是一种分布式光纤的测温系统及其测温方法。

背景技术

分布式光纤测温技术凭借着其布置方式灵活，可以在易燃易爆环境下使用等特点，在特种设备、矿井隧道等诸多领域被广泛应用。虽然分布式光纤测温系统的测温点数量众多，但是在测温点至外的位置依旧存在测温盲区，如何在不增加硬件成本的前提下提高测温覆盖密度，成为了分布式光纤测温的一个重要研究方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分布式光纤的测温系统及其测温方法，能够解决现有技术的不足，提高了分布式光纤测温系统的测温覆盖密度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种分布式光纤的测温系统，包括，

若干个光纤传感器，用于对布置区域的温度进行检测；

光信号处理模块，用于处理光纤传感器传输的光信号，计算出布置区域的温度；

温度拟合模块，通过对布置区域温度的拟合，计算出非布置区域的温度；

温度校正模块，用于对布置区域温度和非布置区域温度进行校正。

一种上述的分布式光纤的测温系统的测温方法，包括以下步骤：

A、光纤传感器对布置区域的温度进行检测；

B、光信号处理模块根据反斯托克斯光与斯托克斯光光强比值确定布置区域各点的温度值；

C、温度拟合模块，通过对布置区域温度的拟合，计算出非布置区域的温度；

D、温度校正模块，对布置区域温度和非布置区域温度进行校正。

作为优选，步骤C中，计算非布置区域温度包括以下步骤，

C1、确定温度拟合点的位置；

C2、以温度拟合点为圆心，做三个同心圆，分别为第一拟合区域、第二拟合区域和第三拟合区域，第一拟合区域内至少存在2个布置区域测温点；第二拟合区域中的布置区域测温点多于第一拟合区域中的布置区域测温点，第三拟合区域中的布置区域测温点多于第二拟合区域中的布置区域测温点；

C3、分别使用第一拟合区域、第二拟合区域和第三拟合区域对温度拟合点的温度进行三次线性拟合，每个布置区域测温点的拟合系数与其和温度拟合点的距离成正比；

C4、对所有温度拟合点重复上述步骤C1-C3，以三次拟合结果为基础建立三张拟合温度分布图，以线性度最高的一张拟合温度分布图为基准分布图，将另外两张拟合温度分布图中与基准分布图线性相关的部分与基准分布图进行加权平均，得到最终的拟合温度分布图，加权系数与拟合温度分布图中和基准分布图线性相关的部分占整个拟合温度分布图的比例成正比。

作为优选，步骤C4中，在进行加权平均计算之前，对基准分布图进行小波去噪处理。

作为优选，步骤D中，对布置区域温度和非布置区域温度进行校正包括以下步骤，

D1、将布置区域温度和非布置区域温度进行组合，得到区域温度分布图，将不同时刻的区域温度分布图进行对比，标记出温度阶跃变化的区域和时间段；