一、系統簡介：分布式光纖測溫系統（DTS）是集光纖傳感、光纖傳輸、光纖通信、光電控制及計算機等技術于一體，一種實時、在線、連續的溫度在線監測系統。具有實時在線、測溫精度高、本質安全和不受電磁干擾等優點.對生產過程中的溫度和火災情況進行實時在線監測，將故障和事故消除在萌芽狀態，真正做到防患于未然。
二、基本原理
當光在光纖中傳輸時，與光纖中的分子、雜質等相互作用而發生散射。發生的散射有米氏散射、瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射等。目前發展比較成熟，且有產品應用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統。它的傳感原理主要依據的是光纖的光時域反射（OTDR）原理和光纖的后向拉曼散射溫度效應。
（一）光時域反射（OTDR）原理
當激光脈沖在光纖中傳輸時，由于光纖中存在折射率的微觀不均勻性，會產生散射。在時域里，入射光經后向散射返回到光纖入射端所需時間為t，激光脈沖在光纖中所走過的路程為2L，其中v為光在光纖中的傳播速度、C為真空中的光速，n為光纖折射率。在測得時刻t時，就可求得距光源L處的距離。
（二）光纖的后向拉曼散射溫度效應
由于光纖中分子的熱運動與光子相互作用發生能量交換而產生的。具體地說，當光子被光纖分子吸收后會再次發射出來。如果有一部分光能轉換為熱能，那么將發出一個比原來波長大的光，稱為Stokes光。相反，如果一部分熱能轉換為光能，那么將發出一個比原來波長小的光，稱為Anti-Stokes光。拉曼散射光就是由這兩種不同波長的Stokes 光和Anti-Stokes光組成的，其波長的偏移是由光纖組成元素的固有屬性決定的，因此拉曼散射光的強度與溫度有關，反射點的溫度（該點光纖所處的環境溫度）越高，反射光的強度也越大。利用這個現象，若能測出后向反射光的強度，就可以計算出反射點的溫度，這就是利用傳感光纖測量溫度的基本原理。

三、感溫過程
分布式光纖測溫系統的感溫過程為：計算機控制同步脈沖發生器產生具有一定重復頻率的脈沖，這個脈沖一方面調制脈沖激光器，使之產生一系列大功率光脈沖，另一方面向高速數據采集卡提供同步脈沖，進入數據采集狀態。光脈沖經過波分復用器的一個端口進入到傳感光纖，并在光纖中各點處產生后向散射光，返回到波分復用器中。后向散射光通過波分復用器中的薄膜干涉濾光片分別濾出斯托克斯光和反斯托克斯光，經波分復用器的另外兩個端口輸出，并分別進入到光電檢測器(APD)和放大器中進行光電轉換和放大，將信號放大到數據采集卡能夠采集的范圍上。最后由數據采集卡進行存儲和處理，用于溫度的計算。

四、應用領域
(一)油、氣、水管道泄漏溫度監測
伴隨著分布式光纖傳感技術的快速發展，我們就能夠只利用幾根或一根光纖而對管道內物質的壓力、溫度、管壁應力、流量進行及時的在線測量。這有利于管道監控系統的進一步發展，所以，在輸油管道的泄漏檢測技術中充分應用分布式光纖傳感器有著很好的前景。其不但有利于泄漏檢測技術在定位和精確性方面的發展，而且具有一定的便利性，經濟性，以更好的維護輸油管道的發展。

在輸油管道運輸過程中經常需要解決的問題是管道的泄漏檢測。因為管道泄漏不但會對管輸正常運行產生影響，而且在輸送腐蝕性、有毒害、易燃易爆的物體時，還會對環境造成污染，甚至造成爆炸、火災等事故。所以，對管道泄漏進行預防和發現泄漏時的及時定位、報警具有至關重要的意義。（二）電力電纜的溫度監測
在電力系統中，電纜線路起到傳輸高壓電能的作用。電纜常常會由于長期運行而絕緣老化，會由于所處外部環境惡劣及內部高負荷電流而引起局部高溫甚至火災。因此，有必要對電纜進行實時、在線監測，及時地發現故障，將事故消除在萌芽狀態。分布式光纖測溫系統可以通過對電力電纜的運行狀態進行在線監測，實時掌握整條線路的運行狀態，有效監測電纜在不同負載下的發熱狀態，提高對電纜的管理水平;可以對電纜溝內的火情進行監測與報警，識別電力電纜的局部過熱點，提前發現電纜故障并預警，預防事故的發生;可以優化輸配電的資本，根據溫度可以確定電纜的負荷變化，合理地配置負荷，擴大現有電纜的容量，增加電纜的工作壽命;可以發現電纜運行過程中的外力破壞。

(三)高壓配電裝置的溫度監測
開關柜內的電纜接頭，10KV、35KV高壓開關柜中動靜觸頭及電氣設備的連接頭由于長期運行，可靠性和接觸性會變差，是易出故障的薄弱環節。其原因主要是這些部位接觸不良、接觸電阻較大，在大電流情況下熱功率很大，從而造成過熱，加劇接觸面氧化，使得接觸電阻進一步增大，形成惡性循環，發展到一定程度，便會造成嚴重故障，破壞供電的安全可靠。分布式光纖測溫系統可以將光纖纏繞在接頭上，實時監測其溫度，在演變成事故前，及早發現并采取處理措施。對于發電機繞組、變壓器等體積比較大的重要部件，可將光纖纏繞在其表面，增加了測量該區域的光纖長度，提高了測量的準確性，并在溫度曲線中能快速地找到高溫故障點。
（四）變電站的溫度監測
分布式光纖測溫系統因其自身*的優點，被廣泛應用于變電站的溫度監測中。它可以實現對主設備的溫度監測，通常采用帶有外護套的光纖電纜作為主變壓器室火情監視報警系統，采用熱塑料外護套的光纖電纜進行“0距離”實時監測變壓器的套管、GIS穿墻管及導線連接處的溫度。它可以對開關柜內易發熱部位實時進行監測，將其同開關柜體的通風系統配合使用，可以使柜內的溫度始終保持在允許的范圍內;將光纖纏繞在柜體內電纜接頭上、斷路器小車的一次插頭隔弧罩上或靜觸頭熱縮套上，可以實時監測其溫度，在演變成事故之前，及早發現并采取措施。
分布式光纖測溫系統具有本質安全、長期可靠、不受電磁干擾、測溫精度高、實時在線等優點，實現了電力系統、管道測漏系統運行設備的多點、實時、在線監測。該系統已在國內外電力系統、管道測漏系統中廣泛應用并得到認可，進一步完善該系統的穩定性和可靠性將使其在眾多領域中的應用前景更加廣闊。謝謝閱讀，希望能幫到大家，請繼續關注杭州邁煌科技有限公司。