分布式光纖拉曼后向散射溫度傳感器的傳感信號(hào)屬于淹沒在噪聲中的時(shí)間快速變化信號(hào)，而其頻帶極寬。后向散射隨時(shí)間變化的微弱信號(hào)波形的每一點(diǎn)幅值與時(shí)間的關(guān)系，均代表空間各點(diǎn)位置的溫度變化，因此快速恢復(fù)需整個(gè)傳播與接收時(shí)間內(nèi)的散射光波。分布式光纖溫度傳感器中采用時(shí)域積累平均改善信噪比并恢復(fù)波形的方法，即采用多點(diǎn)平均的線性累加模式經(jīng)多點(diǎn)積累平均后。

采用數(shù)字平均法可大大提高采樣信號(hào)的信噪比，有效地從噪聲中提取微弱信號(hào)。而且，這種方法對(duì)具有專門累加指令和零開銷循環(huán)指令的DSP易于實(shí)現(xiàn)。

3、系統(tǒng)實(shí)例

分布式光纖傳感器在高壓電力電纜中的安裝法通常有表貼式和內(nèi)絞合式。電纜內(nèi)部的內(nèi)絞合光纖能對(duì)負(fù)載的變化做出快速響應(yīng)，而綁縛在電纜表面的表貼光纖由于受電纜外界環(huán)境以及電纜本身絕緣屏蔽層的影響，無(wú)法真實(shí)跟蹤負(fù)載的實(shí)時(shí)變化情況，僅能反應(yīng)電纜周圍環(huán)境的溫度變化情況。

高壓電力電纜故障多數(shù)是因?yàn)橹鹨鸬模▋?nèi)外部火源。內(nèi)部火源主要是電纜絕緣老化，引起發(fā)熱著火。外部火源是指電纜隧道或電纜夾層內(nèi)其他火源及隧道外各種火源。外部火源可使電纜表層著火，產(chǎn)生大量的熱和煙。把到達(dá)起火前的溫度點(diǎn)設(shè)為閩值，超過閾值系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。

分布式光纖傳感系統(tǒng)除應(yīng)用于高壓電力電纜測(cè)溫外。還可監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)光纜。電力系統(tǒng)光纜種類繁多，加之我國(guó)地域廣闊，各地環(huán)境差異很大，所以光纜的環(huán)境復(fù)雜，其中溫度和應(yīng)力是影響光纜性能的主要環(huán)境因素。因此，在監(jiān)測(cè)光纖斷點(diǎn)的同時(shí)也應(yīng)監(jiān)測(cè)光纜所處溫度和應(yīng)力情況，這對(duì)光纜的故障預(yù)警及維護(hù)具有廣泛意義。

4、結(jié)束語(yǔ)

基于分布式光纖傳感技術(shù)的測(cè)量系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。分布式光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)能在整條光纖的長(zhǎng)度上，以距離的連續(xù)函數(shù)形式給出被測(cè)溫度隨光纖長(zhǎng)度方向的變化信息。將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)電纜、鐵塔等設(shè)施，實(shí)時(shí)測(cè)量其溫度、壓力等參數(shù)，并及時(shí)排險(xiǎn)，從而盡可能減少經(jīng)濟(jì)損失，為電力設(shè)備安全運(yùn)行提供保障。