基于拉曼散射分布式光纤测温系统的理论分析 被引量：7

1

作者 赵玉明 李长忠 +1 位作者 翟延忠 许舒荣 《计量学报》 CSCD 北大核心 2007年第z1期15-18,共4页

对分布式光纤测温系统涉及的光时域散射技术与自发拉曼散射进行理论分析,给出拉曼散射的定量描述,论述了斯托克斯拉曼散射光与温度的关系,纠正了斯托克斯光与温度无关的错误认识,统一了理论与实际应用中关于斯托克斯光与温度关系的认识... 对分布式光纤测温系统涉及的光时域散射技术与自发拉曼散射进行理论分析,给出拉曼散射的定量描述,论述了斯托克斯拉曼散射光与温度的关系,纠正了斯托克斯光与温度无关的错误认识,统一了理论与实际应用中关于斯托克斯光与温度关系的认识,最后确定了利用反斯托克斯拉曼散射光功率曲线解调瑞利散射光功率曲线的表达式,为分布式光纤测温系统进行温度解调提供参考. 展开更多

关键词 计量学 分布式光纤测温系统 光时域反射 拉曼散射 温度解调

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分布式光纤测温系统在电力电缆在线监测中的应用 被引量：16

2

作者 张春阳 《江苏电机工程》 2014年第4期56-58,62,共4页

随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温... 随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温系统在电力电缆中在线监测中的应用,并以实例证明了分布式光纤测温系统是目前电力电缆在线监测实现故障诊断及定位技术的最有效手段。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统 工作原理 在线监测

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基于VMD-SVD的拉曼分布式光纤测温系统降噪方法 被引量：6

3

作者 周龙 宋树祥 +2 位作者 杨军 徐隆 龙彪 《电子测量技术》 北大核心 2023年第12期172-177,共6页

针对分布式光纤测温系统,其产生的包含温度信息的后向拉曼散射信号极其微弱,因此极易被白噪声掩盖的问题。本文设计了一种基于VMD-SVD联合降噪算法,并提出通过对构造的仿真信号做降噪对比实验,以更优的降噪性能指标选取该算法的重要参... 针对分布式光纤测温系统,其产生的包含温度信息的后向拉曼散射信号极其微弱,因此极易被白噪声掩盖的问题。本文设计了一种基于VMD-SVD联合降噪算法,并提出通过对构造的仿真信号做降噪对比实验,以更优的降噪性能指标选取该算法的重要参数。实验表明,将该联合算法及EMD、VMD、EMD-SVD算法分别用于多组测试信号降噪时,VMD-SVD降噪算法相较于EMD算法有均有15 dB以上提升,相较于VMD算法有均有9 dB以上的提升,最后相较于EMD-SVD算法也均有1 dB以上提升,最后将上述算法应用于分布式光纤测温系统测量的多组后向拉曼散射信号降噪时,VMD-SVD降噪算法也能最有效的消除该信号的白噪声,为后续高质量测温奠定基础。 展开更多

关键词 VMD SVD 分布式光纤测温系统 降噪

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嵌入式的分布式光纤测温系统研究 被引量：2

4

作者 黄健 宋树祥 +1 位作者 杨军 黎标幸 《光通信技术》 2022年第3期22-26,共5页

针对基于喇曼散射的分布式光纤测温系统(DTS)中存在温度信号后向散射光微弱、易淹没在系统噪声下以及系统整体成本高、体积大的问题,提出一种使用STM32F407模块的嵌入式的DTS。分别在系统中采用累加平均算法、小波阈值降噪算法以及多项... 针对基于喇曼散射的分布式光纤测温系统(DTS)中存在温度信号后向散射光微弱、易淹没在系统噪声下以及系统整体成本高、体积大的问题,提出一种使用STM32F407模块的嵌入式的DTS。分别在系统中采用累加平均算法、小波阈值降噪算法以及多项式插值算法来降低噪声的影响、提升系统的信噪比和消除光的色散效应。实验结果表明:系统的整体温度解调波动范围从3.3~5.9℃降到0.3~0.8℃;在长约5 km的多模光纤中,温度分别为29℃、45℃、60℃和80℃的环境下,系统的解调温度波动范围在±1℃以内,并且系统的数据处理时间在60 ms左右。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统 嵌入式 小波阈值降噪 累加平均 多项式插值

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分布式光纤测温系统在电缆温度监测中应用 被引量：7

5

作者 肖恺 李平 +3 位作者 罗巧梅 张静 杨峰 赵浩 《现代电子技术》 2014年第12期153-155,159,共4页

针对目前电力电缆安全中突出的火灾探测问题,提出了一种分布式光纤测温系统,该系统采用光时域反射技术和拉曼散射测温技术,由测温主机、测温光缆及CSM主机构成,具有极高的灵敏度和定位精度。通过光缆获得电缆表面的温度,传递到测温主机... 针对目前电力电缆安全中突出的火灾探测问题,提出了一种分布式光纤测温系统,该系统采用光时域反射技术和拉曼散射测温技术,由测温主机、测温光缆及CSM主机构成,具有极高的灵敏度和定位精度。通过光缆获得电缆表面的温度,传递到测温主机中进行数据分析,并在CSM主机上显示电缆温度状态与报警。为了证实分布式光纤测温系统的有效性,在国内某隧道对该系统进行了温度测量试验,试验结果证明,系统能准确地反应现场运行电力电缆的实际运行情况,及时发现和定位温度异常点,当电缆表面温度超过系统设置的预报警温度值时,系统会立刻输出报警信号,为电缆故障提供温度预警功能,避免电力事故发生。 展开更多

关键词 拉曼散射 OTDR 电力电缆 分布式光纤测温系统 在线监测

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分布式光纤测温系统的应用 被引量：7

6

作者 宋士通 《农村电气化》 2010年第6期7-8,共2页

随着城市化建设的不断发展，电网建设中电缆和高压开关柜越来越多，发生故障的几率也越来越大。根据故障统计，发现电缆和开关柜故障率有逐年升高的趋势。蓬莱市供电公司与厂家共同开发应用的“基于分布式光纤传感器的高压开关柜、电力... 随着城市化建设的不断发展，电网建设中电缆和高压开关柜越来越多，发生故障的几率也越来越大。根据故障统计，发现电缆和开关柜故障率有逐年升高的趋势。蓬莱市供电公司与厂家共同开发应用的“基于分布式光纤传感器的高压开关柜、电力电缆在线监测系统”项目，对监控高压开关柜触头及电缆接头等重要设备的运行状态，及时发出报警信号，督促及时修复，保证安全生产等有着至关重要的作用。“基于分布式光纤传感器的高压开关柜、电力电缆在线监测系统”项目，在蓬莱市供电公司应用成功后，做到事故提前预防，做到了避免变电站灾害发生。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统 应用 分布式光纤传感器 高压开关柜 在线监测系统 电力电缆 故障统计 供电公司

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分布式光纤喇曼测温系统光接收机的动态范围及测温数据的修正 被引量：8

7

作者 苏国彬 李铮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期475-479,共5页

本文分析了分布式光纤喇曼测温系统光接收机的动态范围 ,由此可以直接计算分布式光纤喇曼测温系统的有效传感长度 ,并提出了测温数据的修正公式 ,可以改善光接收机的动态范围 。

关键词 分布式光纤喇曼测温系统 温度 光接收机 动态范围 温度场 测温数据 数据修正 有效传感长度

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基于分布式测温的危化品立库火灾定位系统 被引量：9

8

作者 刘学君 卢浩 +3 位作者 李京 刘威威 钟少龙 戴波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第7期1175-1179,共5页

立体仓库是目前危化品仓储的一大发展趋势,在对危化品仓库管理时,由于内部火灾载荷偏高、存储货物所具有的易燃易爆特性,需要对各货位进行火灾温度监管及高温点定位。基于拉曼散射的分布式测温技术进行了研究。采集温度数据的多模光纤... 立体仓库是目前危化品仓储的一大发展趋势,在对危化品仓库管理时,由于内部火灾载荷偏高、存储货物所具有的易燃易爆特性,需要对各货位进行火灾温度监管及高温点定位。基于拉曼散射的分布式测温技术进行了研究。采集温度数据的多模光纤被布于50个立体货位上,并于每个监控货位左右两侧设置长度2m的测温环,测温结构端选用中心波长为1550nm的高速脉冲光源,采集多模光纤后向反射的斯托克斯光及反斯托克斯光二者的光功率,实现对光纤上各测温段的温度数据采集。在测温环监测区域出现高温点时,对测温环的采集数据采用高斯拟合算法和误差补偿算法,保证高温监测点测温结果的准确度;设备连接PC机实现数据的汇总分析及显示,当检测值出现高温段时对高温货位位置予以显示及预警。实验结果表明,采用误差补偿算法前后,测量误差由10℃左右下降至5℃内,能在30 s内实现对高温情况的报警及问题货位定位,满足火灾定位的要求。 展开更多

关键词 光纤测量 拉曼散射 光纤传感器 立体仓库 分布式光纤测温系统 火灾报警

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分布式光纤测温技术在隧道火灾和渗漏探测中的应用 被引量：18

9

作者 曾铁梅 徐卫军 侯建国 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2007年第1期52-56,共5页

隧道火灾和渗漏一直是隧道安全和健康的重要问题。基于分布式光纤测温系统(DTS)具有能实现在线实时监测且实测温度随光纤沿程分布这一技术特点和优势,将单根分布式光纤应用于隧道火灾的预警预报、火灾定位、隧道渗漏定位,属国内首创。... 隧道火灾和渗漏一直是隧道安全和健康的重要问题。基于分布式光纤测温系统(DTS)具有能实现在线实时监测且实测温度随光纤沿程分布这一技术特点和优势,将单根分布式光纤应用于隧道火灾的预警预报、火灾定位、隧道渗漏定位,属国内首创。本文介绍了DTS测温原理和实测成果。实测情况表明,DTS系统测温精确,抗干扰性强,特别适合隧道火灾预警预报和渗漏探测,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统(DTS) 隧道火灾 渗漏定位

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基于分布式光纤拉曼测温系统的核电一回路泄漏点监测技术 被引量：17

10

作者 邢豪健 乔秋晓 金钟燮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期161-167,共7页

为了能对核能发电站内反应堆冷却系统管道的泄漏情况进行实时监测及高精度定位,利用拉曼散射效应和光时域反射技术构建了分布式光纤测温系统,结合特定规则的传感光纤布设方式,实现管道外壁温度场的全覆盖式实时在线监测.通过实验验证,... 为了能对核能发电站内反应堆冷却系统管道的泄漏情况进行实时监测及高精度定位,利用拉曼散射效应和光时域反射技术构建了分布式光纤测温系统,结合特定规则的传感光纤布设方式,实现管道外壁温度场的全覆盖式实时在线监测.通过实验验证,当泄露发生导致二维平面内某区域的温度异常达到预先设置的阈值时,监测系统会依据布线规则对该点进行位置解码并标记,从而实现二维平面的精确定位.实验得到的定位精度为0.5m,并显著降低了误报可能性,可极大的提高管道外表面温度异常点的定位精度. 展开更多

关键词 分布式光纤拉曼测温系统 定位 泄漏 精度 监测

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分布式光纤光缆测温的现场影响因素研究 被引量：7

11

作者 杨晓辉 周阳 +1 位作者 刘懿莹 张逸凡 《光通信研究》 北大核心 2020年第2期36-39,66,共5页

文章针对基于拉曼散射的分布式光纤测温系统(DTS)实际应用于监测光缆温度过程中可能对测温结果产生影响的几种因素进行了研究,并为如何提高DTS在实际监测光缆温度过程中的精度提供了可行性建议。首先,对裸纤和光缆测温进行了对比实验,... 文章针对基于拉曼散射的分布式光纤测温系统(DTS)实际应用于监测光缆温度过程中可能对测温结果产生影响的几种因素进行了研究,并为如何提高DTS在实际监测光缆温度过程中的精度提供了可行性建议。首先,对裸纤和光缆测温进行了对比实验,实验结果表明,若将裸纤获得的定标参数直接用于现场光缆,会导致在同样的温度下,光缆和裸纤测温结果之间总是存在一定的差值,因此可通过对裸纤定标参数修正或光缆直接定标获得更高测温精度;其次,对架空光缆在实际工况下存在的弧垂和振动对测温精度影响进行了研究,实验结果表明,弧垂和振动对测温精度的影响较小,但相比于振动,弧垂对测温结果的影响更大,即光缆的动态应变比静态应变对测温影响更明显。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统 拉曼散射 光缆 定标参数 弧垂 振动

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基于光纤测温系统的温度时空分布模型及应用 被引量：6

12

作者 高祥泽 周宜红 +3 位作者 黄耀英 王利杰 周绍武 王军 《水电能源科学》 北大核心 2012年第8期67-69,189,共4页

针对混凝土坝温度场仿真分析的局限性及采用离散、零星的电阻式温度计实测温度重构温度场时精度较差的问题,探讨了基于分布式光纤测温方法对混凝土坝施工期温度场进行重构。从场理论出发,应用幂级数的处理方法,并结合施工期大体积混凝... 针对混凝土坝温度场仿真分析的局限性及采用离散、零星的电阻式温度计实测温度重构温度场时精度较差的问题,探讨了基于分布式光纤测温方法对混凝土坝施工期温度场进行重构。从场理论出发,应用幂级数的处理方法,并结合施工期大体积混凝土热传导理论,将周期项函数、顺河向和垂直向坐标及指数函数进行组合,建立了施工期大坝温度场时空分布模型。结合西南某在建混凝土坝工程的分布式光纤测温资料,回归确定了所建温度场时空分布模型的系数。实例应用表明,基于分布式光纤测温建立的施工期大坝温度场时空分布模型的拟合精度及中短期预测效果较好,真实反映了大坝混凝土的温度状态。 展开更多

关键词 施工期 分布式光纤测温系统 时空分布模型 温度场重构

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基于喇曼散射测温系统温度标定问题的研究 被引量：5

13

作者 常程 李铮 周荫清 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期522-524,共3页

主要研究了基于后向喇曼散射分布式光纤测温系统的温度标定问题 .在讨论了系统稳定性和系统测温精度的基础上 ,提出了关于系统温度标定的一个结论 .接着 ,对参考光纤不同状态和不同缠绕半径下的附加损耗进行了实验 .在科学分析的前提下 ... 主要研究了基于后向喇曼散射分布式光纤测温系统的温度标定问题 .在讨论了系统稳定性和系统测温精度的基础上 ,提出了关于系统温度标定的一个结论 .接着 ,对参考光纤不同状态和不同缠绕半径下的附加损耗进行了实验 .在科学分析的前提下 ,给出了系统温度标定的实现方案 .实际系统的设计过程证明 :结论是正确、合理的 ,对此类系统设计具有一定的指导意义 . 展开更多

关键词 温度 传感器 标定 喇曼效应 光导纤维 分布式光纤测温系统

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基于地下电缆表面温度的土壤热参数评估及载流量预测 被引量：11

14

作者 陈西平 张龙 +2 位作者 刘斌 孙振权 李洪杰 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第9期83-87,共5页

为了使高压电力电缆能够经济可靠地运行,许多电力部门都安装了分布式光纤测温系统(DTS),通过测量其表面温度来监测电缆的运行状态。先进的DTS系统要完全发挥其功能,就要解决两个方面的问题。一是由DTS所测量的电缆表面温度推算出缆芯的... 为了使高压电力电缆能够经济可靠地运行,许多电力部门都安装了分布式光纤测温系统(DTS),通过测量其表面温度来监测电缆的运行状态。先进的DTS系统要完全发挥其功能,就要解决两个方面的问题。一是由DTS所测量的电缆表面温度推算出缆芯的温度值;二是需要预测在紧急情况下电缆所能承受的最大负荷。提出了解决以上两个问题的方案,其基本原理是基于将热场的计算值与测量值进行匹配,进而估算周围土壤的热参数。该方案利用有限元法(FEM)和基于DFP的梯度优化方法,通过计算结果和试验结果对比发现预测值与实测值具有很好的一致性。验证了所提出技术方案的有效性,为载流量动态评估提供基础参数。 展开更多

关键词 分布式光纤测温系统(DTS) 有限元法 优化方法 热参数 载流量 预测

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基于自适应阈值优化算法的Golay编码RDTS研究 被引量：1

15

作者 赵宇 高妍 +1 位作者 张红娟 靳宝全 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期112-117,共6页

Golay编码可有效提升拉曼分布式光纤测温(RDTS)系统的信号强度,但数据处理量增加了4倍,大量数据的累加平均影响了信噪比和测量速度。文中提出了基于Golay编码的自适应阈值优化算法,旨在提升RDTS的信噪比和数据处理速率。分析了Golay编码... Golay编码可有效提升拉曼分布式光纤测温(RDTS)系统的信号强度,但数据处理量增加了4倍,大量数据的累加平均影响了信噪比和测量速度。文中提出了基于Golay编码的自适应阈值优化算法,旨在提升RDTS的信噪比和数据处理速率。分析了Golay编码RDTS的信号特征,设计了粒子群优化的自适应阈值算法,动态调整小波阈值,实现最优降噪。实验证明:与仅用Golay编码相比,在45 km长的传感光纤测试中,末端信噪比从14.5 dB提升至21.7 dB,末端最大温度不确定度从±7℃降低至±2.5℃,同样精度下,累加平均次数从30万次降至3万次。 展开更多

关键词 Golay编码 拉曼分布式光纤测温系统 粒子群优化 小波阈值降噪 信噪比 测量时间

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