[发明专利]一种基于双端温度标定的分布式光纤测温系统及方法

说明书

本发明公开一种基于双端温度标定的分布式光纤测温系统及方法，包括感温光纤、分布式光纤测温主机、温度标定系统和温度校正主机，所述温度标定系统用于对感温光纤首端和末端的温度进行标定，所述测温主机用于获取感温光纤沿线的温度分布数据，所述温度校正主机用于根据感温光纤首端、末端的温度数据对感温光纤沿线的温度分布数据进行校正；所述温度校正主机分别与测温主机、温度标定系统连接，所述测温主机与感温光纤首端连接。本发明通过在光纤首端、末端进行温度标定，解决了光纤末端精度差的问题，延长了分布式光纤测温的覆盖长度。

技术领域

本发明属于光纤温度传感技术领域，具体是一种基于双端温度标定的分布式光纤测温系统及方法。

背景技术

光纤分布式温度检测技术，也称为分布式光纤测温技术，它是依据光时域反射原理和拉曼散射效应对温度的敏感从而实现温度检测；分布式光纤温度测量系统中，光纤既是测量信号载体，也可以是传感媒质，与传统的传感技术相比，具有抗电磁干扰强、抗辐射性能好、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异性能，具有连续测温、分布式测温、实时测温、远程监控等特点，广泛应用于管道、隧道、电缆、石油石化和煤矿等行业。

但由于分布式光纤测温是依靠拉曼散射信号的强度进行温度解调，长距离的光纤传输(通道大于10公里)会导致信号光强度的损耗增大，测温曲线随距离的分布波动加大，因此会呈现如图1中的喇叭状分布，造成尾端测温精度差，这也是限制分布式光纤实现长距离测温的主要因素。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于双端温度标定的分布式光纤测温系统及方法，通过在光纤首端、末端进行温度标定，解决了光纤末端精度差的问题，延长了分布式光纤测温的覆盖长度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于双端温度标定的分布式光纤测温系统，包括感温光纤、分布式光纤测温主机、温度标定系统和温度校正主机，所述温度标定系统用于对感温光纤首端和末端的温度进行标定，所述测温主机用于获取感温光纤沿线的温度分布数据，所述温度校正主机用于根据感温光纤首端、末端的温度数据对感温光纤沿线的温度分布数据进行校正；所述温度校正主机分别与测温主机、温度标定系统连接，所述测温主机与感温光纤首端连接。

可选地，所述温度标定系统包括第一恒温装置和第二恒温装置；所述第一恒温装置设在感温光纤首端，所述第二恒温装置设在感温光纤末端；所述第一恒温装置、第二恒温装置分别与温度校正主机连接。

进一步地，所述第一恒温装置/第二恒温装置包括恒温水浴箱，所述感温光纤的首端和末端分别置于两个恒温水浴箱内。

由于感温光纤的首端、末端均设有恒温水浴箱，因此，光纤首端、末端的温度始终处于已知的状态，恒温水浴箱的温度由温度校正主机设定，温度校正主机可直接利用光纤首端、末端的温度数据对感温光纤沿线的温度分布数据进行校正。

可选地，所述温度标定系统包括第一测温装置和第二测温装置；所述第一测温装置、第二测温装置分别设在感温光纤的首端和末端，分别用于监测感温光纤首端和末端的实际温度数据；所述温度校正主机分别与第一测温装置、第二测温装置连接。

进一步地，所述第一测温装置/第二测温装置包括温度传感器；

本发明还可采用温度传感器实时监测感温光纤首端、末端的温度数据，并将监测到的温度数据实时反馈给温度校正主机，温度校正主机再直接利用光纤首端、末端的温度数据对感温光纤沿线的温度分布数据进行校正。

与上述分布式光纤测温系统相对应的，本发明还提供了一种基于双端温度标定的分布式光纤测温方法，包括以下步骤：

通过测温主机获取感温光纤沿线的温度分布数据；

通过温度标定系统获取感温光纤首端和末端的实际温度数据；