分布式光纖溫度傳感器信號處理的方法與實(shí)現(xiàn)：分布式光纖溫度傳感器利用一根光纖為溫度信息的傳感和傳導(dǎo)介質(zhì),可以測量沿光纖長度上的溫度變化.這種傳感器的信號處理是將探測器輸出信號盡可能地去除噪聲和干擾,得到準(zhǔn)確快速的溫度顯示和溫度數(shù)據(jù),這在解決大型重要結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確測量等問題以及在組成智能材料結(jié)構(gòu)方面具有重要價(jià)值和應(yīng)用潛力.文章對基于反斯托克斯/斯托克斯比值的分布式光纖溫度傳感器的溫度測量方法和信號處理方法進(jìn)行了而深入的研究,據(jù)此建立了傳感器的信號處理系統(tǒng).




分布式光纖測溫方法及系統(tǒng)：獲取傳感光纖的測量點(diǎn)返回的拉曼散射光;對至少部分拉曼散射光進(jìn)行分光得到頻率光以及第二頻率光;分別對頻率光和第二頻率光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,得到電信號以及第二電信號;通過電信號以及第二電信號與測量溫度間的對應(yīng)關(guān)系得到測量點(diǎn)的測量溫度;若判斷測量溫度符合設(shè)定警報(bào)溫度條件,則發(fā)出測量點(diǎn)溫度異常的警報(bào).通過上述方式,可以監(jiān)測出光纖測量點(diǎn)的溫度,而且將光纖本身作為傳感器,實(shí)現(xiàn)真正的分布式測量,布設(shè)簡單,在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的同時(shí)大大降低誤報(bào)和漏報(bào)率.

分布式光纖測溫系統(tǒng)在油氣領(lǐng)域的應(yīng)用：石油石化是國民經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域,所涉及的儲油罐體及輸油管線是存儲及運(yùn)輸石油的重要載體.油料需要被加熱到一定溫度才能滿足運(yùn)輸要求,加熱過程中,油罐底部往往已達(dá)到油料輸送溫度的要求,油罐上部的油料還處于粘稠及凝固狀態(tài),在油料加熱不均勻狀態(tài)下,輸油過程中會發(fā)生輸油管線的堵塞,油料掛壁,對安全生產(chǎn)造成巨大的安全隱患. 本文介紹了一種基于分布式光纖傳感原理的石油石化罐體及輸油管線在線監(jiān)測系統(tǒng).通過測溫主機(jī)對輸油管道,儲油罐,閥門等進(jìn)行溫度監(jiān)測,同時(shí)對輸油管線的凝結(jié),滲漏進(jìn)行監(jiān)測.可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏,迅速采取措施,從而大大減少生產(chǎn)事故發(fā)生,減少損失,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.




分布式光纖溫度測量是近幾年發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)測量空間溫度分布的高新技術(shù),它能夠連續(xù)測量光纖沿線所在處的溫度,測量距離在幾公里的范圍,空間定位精度到厘米級. 在系統(tǒng)中光纖既是傳輸媒體又是傳感媒體,利用光纖背向喇曼散射的溫度效應(yīng),光纖所處空間各點(diǎn)溫度場調(diào)制了光纖中背向喇曼散射的強(qiáng)度(反斯托克斯背向喇曼散射光的強(qiáng)度),經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測器采集帶有溫度信息的背向喇曼散射光電信號,再經(jīng)信號處理,解調(diào)后將溫度信息實(shí)時(shí)地從噪聲中提取出來并進(jìn)行顯示.其中,穩(wěn)定性是該技術(shù)能得到廣泛應(yīng)用的基本保證.文章系統(tǒng)分析了影響分布式光纖傳感器穩(wěn)定性的因素.并提出了合理科學(xué)的解決方法.尤其對光源部分,通過實(shí)驗(yàn)找到了改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo).