分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势 被引量：42

1

作者 张颖 张娟 +1 位作者 郭玉静 王庆华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第8期1-3,9,共4页

阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于后向瑞利散射、后向拉曼散射和后向布里渊散射的分布式光纤温度传感技术,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。

关键词 分布式光纤温度传感技术 光时域反射(OTDR) 光频域反射(OFDR) 拉曼散射 布里渊散射

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分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用研究 被引量：8

2

作者 肖衡林 鲍华 何俊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第B10期104-107,共4页

详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用。首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性。其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的... 详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用。首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性。其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的光纤布置方案与监测方案;通过监测实例介绍了如何利用该技术监测水库库水温度;依托实际工程,研究了该技术在混凝土坝施工过程中温度监控时光纤布设所遵循的原则和埋设的基本方法。最后,通过理论分析,提出了利用该技术监测河流断面流速的基本思路与测量方法。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 渗漏 库水水温 温度监测 流速

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基于分布式光纤温度传感技术的渗流监测试验 被引量：6

3

作者 周柏兵 徐国龙 +1 位作者 赵新铭 周勇 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期104-107,共4页

为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析... 为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析不同渗流量下光纤温降情况,说明光纤布置方式的合理性及渗流定量监测的可行性,并给出了提高温度测量精度及压实效果的有效措施。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 定量监测 空间测量精度 弯曲半径

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基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量方法及应用 被引量：3

4

作者 肖衡林 邓翔文 +1 位作者 何俊 宋桂红 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第2期85-88,共4页

详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水... 详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60 m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 库水温度 温度测量 思安江水库枢纽工程

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分布式光纤温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用 被引量：6

5

作者 徐健 马宾 《工矿自动化》 北大核心 2007年第2期99-101,共3页

文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布... 文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布式测温系统测量一定距离内的温度是一种可靠的办法。 展开更多

关键词 煤矿 冻结表土段 分布式光纤温度传感系统 温度测量 RAMAN散射

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分布式光纤温度传感检测技术及其应用 被引量：10

6

作者 常胜 李伟良 《广东电力》 2002年第4期36-38,共3页

分布式光纤温度传感是一种用于实时测量空间温度场分布的新技术 ,对光纤沿线地点的温度进行分布连续检测 ,光纤本身就是温度传感器。由于光纤传感的本征特点 ,该技术特别适合应用于电气设备的温度检测 ,并能和消防报警系统配合使用 ,在... 分布式光纤温度传感是一种用于实时测量空间温度场分布的新技术 ,对光纤沿线地点的温度进行分布连续检测 ,光纤本身就是温度传感器。由于光纤传感的本征特点 ,该技术特别适合应用于电气设备的温度检测 ,并能和消防报警系统配合使用 ,在发电厂。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感系统 温度检测 电气设备

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分布式光纤拉曼测温系统信噪比优化研究 被引量：23

7

作者 薛志平 王东 +3 位作者 王宇 张红娟 高妍 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期17-21,共5页

针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用... 针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用埃尔米特插值算法进行色散补偿,最后选取sym6小波基对散射信号进行小波包去噪处理。实验表明,该方法将系统信噪比由27.6159 dB提升至32.6988 dB,而且有效补偿了系统的色散效应。选取8 km光纤进行实验,光纤全程温度波动范围从0.65℃~1.15℃降低至0.36℃~0.75℃,不同温度的测量误差中位数小于0.5℃。综上,本文提出的信号处理方案可有效提升系统信噪比及降低系统测温误差。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感 信噪比 小波包去噪 埃尔米特插值

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分布式光纤测温技术在火区爆破中应用 被引量：4

8

作者 林谋金 刘昆 +1 位作者 石文才 李君亭 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第4期141-144,共4页

为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温... 为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温系统能快速获得炮孔温度分布情况,通过比较同一炮孔在注水降温前后的温度,结果表明:炮孔温度在注水降温停止后的较短时间内即可回升至降温前的温度,因此现场装药连线等爆区区域内的工作需要在抽出水管后的较短时间内完成。 展开更多

关键词 露天开采 分布式光纤温度传感技术 火区爆破 BOTDR技术

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基于非线性遗传算法的DTS传感模型的参数辨识与优化 被引量：8

9

作者 滕峰成 张昊阳 +1 位作者 程安迪 王珊珊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期610-617,共8页

基于光纤拉曼散射效应和Monte-Carlo法,建立了一种DTS传感模型。采用非线性遗传算法对该模型的参数进行了辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合。搭建了分布式光纤温度... 基于光纤拉曼散射效应和Monte-Carlo法,建立了一种DTS传感模型。采用非线性遗传算法对该模型的参数进行了辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合。搭建了分布式光纤温度传感系统实验平台,并运用该DTS传感模型对分布式光纤温度传感系统进行了仿真预测。实验及仿真结果表明:该传感模型在空间分辨力为1m时,预测误差在0.24%以内;该分布式光纤温度传感系统的测温误差不大于0.40℃。 展开更多

关键词 计量学 分布式光纤温度传感系统 非线性遗传算法 参数辨识 测温误差

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基于布里渊效应的海缆埋深监测技术研究(特邀)

10

作者 吴坤 吴明埝 +4 位作者 陈青青 吴正明 谢书鸿 王道根 李松林 《光通信研究》 北大核心 2025年第4期58-64,共7页

【目的】传统依赖外部设备离散式测量海缆埋深的模式,存在监测成本高昂、空间覆盖离散和时效性滞后,难以实时获取海缆线路埋深状态的痛点,以及基于热传导方程的物理建模方法受限于海底多相介质耦合传热的难题,文章旨在开发一种基于布里... 【目的】传统依赖外部设备离散式测量海缆埋深的模式,存在监测成本高昂、空间覆盖离散和时效性滞后,难以实时获取海缆线路埋深状态的痛点,以及基于热传导方程的物理建模方法受限于海底多相介质耦合传热的难题,文章旨在开发一种基于布里渊光时域分析(BOTDA)的海底电缆埋深分析与计算方法,以实现更高效和便捷的海缆埋深状态监测。【方法】文章提出了一种融合BOTDA与反向传播神经网络(BPNN)的智能化监测方法,研究将海底电缆内置通信光纤重构为分布式温度传感器阵列,结合机器学习技术突破传统技术框架。利用BOTDA设备采集24 km海缆的布里渊散射中心频率偏移量数据,经频移-温度/应变耦合方程转换获得全线路温度分布数据并建立标准化数据集,以此构建一个BPNN模型,通过机器学习自动挖掘温度分布特征以实现海缆温度与埋深状态之间的映射关系。该模型以实测温度数据作为输入,通过现场实验和历史数据校准模型参数,经过训练和优化后,输出预测的埋深状态。【结果】文章所提BPNN模型能够有效捕捉海底电缆温度变化与埋深之间的非线性关系,获取线路海缆的埋深状态随距离变化的关系,以此来实现海缆埋深状态的预测。【结论】研究表明,基于分布式光纤温度应变传感技术和BPNN的埋深测量方法可以实现海底电缆埋深状态的精准监测,其中检测的准确率可达97%。 展开更多

关键词 分布式光纤温度应变传感 布里渊光时域分析 海缆埋深 非线性关系 反向传播神经网络

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油浸式配电变压器动态热模型分析及其试验验证 被引量：5

11

作者 李欢 刘云鹏 +3 位作者 王佳雪 张文琦 隋月艺 范晓舟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期389-398,共10页

油浸式配电变压器作为电力系统的重要组成部分,其热点温度和内部温度分布对于预测负荷水平和负载潜力非常关键。为了研究配变运行中的温度变化规律,该文结合自然对流的物理原理,研究绕组散热量与绕组温度、绝缘油温度之间的关系,建立其... 油浸式配电变压器作为电力系统的重要组成部分,其热点温度和内部温度分布对于预测负荷水平和负载潜力非常关键。为了研究配变运行中的温度变化规律,该文结合自然对流的物理原理,研究绕组散热量与绕组温度、绝缘油温度之间的关系,建立其动态热模型,提出新的内部油道温度计算方法。在此基础上,推演配变冷启动的过程,根据绕组传热过程中的不同特征,将配变冷启动过程划分为传导期、对流期以及准稳态期3个阶段。研制一台内置分布式传感光纤的35kV油浸式变压器,通过分布式光纤温度传感技术,获得运行过程中绕组全长的温度分布及绕组各点的温度变化规律。通过对数据的分析,发现准稳态下油温–绕组温度组合存在确定的函数关系,由此提出基于散热片温度的绕组热点温度和温度分布计算模型,通过这一模型估计绕组热点温度与实测值误差在6%以内。 展开更多

关键词 配电变压器 自然对流 分布式光纤温度传感 热点温度 动态热模型

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动态噪声差分算法实现拉曼测温仪高精度检测 被引量：3

12

作者 李云亭 张明江 +1 位作者 刘毅 张建忠 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期20-26,共7页

传统分布式光纤传感系统采用固定噪声基底计算散射光强度.但在分布式拉曼测温系统中,由于雪崩光电二极管(avalanche photo diode,APD)光接收机工作时的温度和偏压等因素会导致基底微小改变;而由于拉曼散射光远弱于瑞利散射光,在长距离... 传统分布式光纤传感系统采用固定噪声基底计算散射光强度.但在分布式拉曼测温系统中,由于雪崩光电二极管(avalanche photo diode,APD)光接收机工作时的温度和偏压等因素会导致基底微小改变;而由于拉曼散射光远弱于瑞利散射光,在长距离的温度解调时这个微小的改变对解调结果的影响尤为明显.为解决此问题,提出动态噪声差分算法的方法,即将菲涅尔反射峰后的基底噪声的平均值作为此散射光的动态噪声基底,实现对APD光接收机的噪声基底的动态测量.在拉曼自解调实验系统中,发现由于接收机工作时的温度和偏压等因素的微小改变导致光接收机的噪声基底存在6.62 m V的波动,且噪声基底波动导致测温精度随距离的上升而恶化;采用动态噪声基底的方法可消除噪声基底波动对测温结果的影响,将有效传感距离从3.0 km延长至11.5 km,同时在10.4 km处实现了0.61℃的测温不确定度和1.58℃的测温精确度,可为分布式拉曼传感长距离测量提供参考. 展开更多

关键词 非线性光学 拉曼散射 分布式光纤温度传感 光接收机 动态噪声差分算法 拉曼自解调

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采用PSO算法的页岩气水平井DTS数据反演方法 被引量：1

13

作者 罗红文 艾文斌 +3 位作者 李海涛 向雨行 张琴 李颖 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1202-1210,共9页

为了实现页岩气水平井产出剖面、人工裂缝参数、压裂改造区缝网渗透率等多维未知参数的定量解释,提出了采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的页岩气水平井分布式光纤温度传感(Distributed Temperature Sensing,DTS)... 为了实现页岩气水平井产出剖面、人工裂缝参数、压裂改造区缝网渗透率等多维未知参数的定量解释,提出了采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的页岩气水平井分布式光纤温度传感(Distributed Temperature Sensing,DTS)数据反演方法。该方法由温度剖面正演预测模型和PSO算法组成,其中温度剖面正演预测模型用于每一步反演迭代中模拟页岩气水平井温度剖面,PSO算法则是在每一步迭代计算中优化更新产出剖面、裂缝参数等未知参量,进而逐渐减小模拟的温度剖面与实测DTS数据之间的误差,直至收敛。一口现场井的应用结果表明,预测的温度剖面与实测DTS数据吻合较好,各有效人工裂缝位置处的绝对温度偏差小于0.03℃;产出剖面反演结果与现场PLT(Production Logging Tool,生产测井工具)测试产量相吻合,单压裂段流量最大偏差仅0.291×10^(4)m^(3)/d,验证了该方法的可靠性。该方法可为进一步实现均衡产出剖面、提高单井产量提供依据。 展开更多

关键词 产出剖面解释 人工裂缝参数 反演方法 分布式光纤温度传感(DTS) 粒子群优化算法(PSO) 页岩气 水平井

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