[發(fā)明專利]一種分布式光纖的測溫系統(tǒng)及其測溫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910367708.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN109916534B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐永峰;范曉舟;楊明宇;金偉志;郝文闊;陳楠
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司哈爾濱供電公司;華北電力大學（保定）;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發(fā)明公開了一種分布式光纖的測溫系統(tǒng)，包括若干個光纖傳感器，用于對布置區(qū)域的溫度進行檢測；光信號處理模塊，用于處理光纖傳感器傳輸?shù)墓庑盘枺嬎愠霾贾脜^(qū)域的溫度；溫度擬合模塊，通過對布置區(qū)域溫度的擬合，計算出非布置區(qū)域的溫度；溫度校正模塊，用于對布置區(qū)域溫度和非布置區(qū)域溫度進行校正。本發(fā)明能夠改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了分布式光纖測溫系統(tǒng)的測溫覆蓋密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式光纖測溫技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種分布式光纖的測溫系統(tǒng)及其測溫方法。

背景技術(shù)

分布式光纖測溫技術(shù)憑借著其布置方式靈活，可以在易燃易爆環(huán)境下使用等特點，在特種設(shè)備、礦井隧道等諸多領(lǐng)域被廣泛應用。雖然分布式光纖測溫系統(tǒng)的測溫點數(shù)量眾多，但是在測溫點至外的位置依舊存在測溫盲區(qū)，如何在不增加硬件成本的前提下提高測溫覆蓋密度，成為了分布式光纖測溫的一個重要研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種分布式光纖的測溫系統(tǒng)及其測溫方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了分布式光纖測溫系統(tǒng)的測溫覆蓋密度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種分布式光纖的測溫系統(tǒng)，包括，

若干個光纖傳感器，用于對布置區(qū)域的溫度進行檢測；

光信號處理模塊，用于處理光纖傳感器傳輸?shù)墓庑盘枺嬎愠霾贾脜^(qū)域的溫度；

溫度擬合模塊，通過對布置區(qū)域溫度的擬合，計算出非布置區(qū)域的溫度；

溫度校正模塊，用于對布置區(qū)域溫度和非布置區(qū)域溫度進行校正。

一種上述的分布式光纖的測溫系統(tǒng)的測溫方法，包括以下步驟：

A、光纖傳感器對布置區(qū)域的溫度進行檢測；

B、光信號處理模塊根據(jù)反斯托克斯光與斯托克斯光光強比值確定布置區(qū)域各點的溫度值；

C、溫度擬合模塊，通過對布置區(qū)域溫度的擬合，計算出非布置區(qū)域的溫度；

D、溫度校正模塊，對布置區(qū)域溫度和非布置區(qū)域溫度進行校正。

作為優(yōu)選，步驟C中，計算非布置區(qū)域溫度包括以下步驟，

C1、確定溫度擬合點的位置；

C2、以溫度擬合點為圓心，做三個同心圓，分別為第一擬合區(qū)域、第二擬合區(qū)域和第三擬合區(qū)域，第一擬合區(qū)域內(nèi)至少存在2個布置區(qū)域測溫點；第二擬合區(qū)域中的布置區(qū)域測溫點多于第一擬合區(qū)域中的布置區(qū)域測溫點，第三擬合區(qū)域中的布置區(qū)域測溫點多于第二擬合區(qū)域中的布置區(qū)域測溫點；

C3、分別使用第一擬合區(qū)域、第二擬合區(qū)域和第三擬合區(qū)域?qū)囟葦M合點的溫度進行三次線性擬合，每個布置區(qū)域測溫點的擬合系數(shù)與其和溫度擬合點的距離成正比；

C4、對所有溫度擬合點重復上述步驟C1-C3，以三次擬合結(jié)果為基礎(chǔ)建立三張擬合溫度分布圖，以線性度最高的一張擬合溫度分布圖為基準分布圖，將另外兩張擬合溫度分布圖中與基準分布圖線性相關(guān)的部分與基準分布圖進行加權(quán)平均，得到最終的擬合溫度分布圖，加權(quán)系數(shù)與擬合溫度分布圖中和基準分布圖線性相關(guān)的部分占整個擬合溫度分布圖的比例成正比。

作為優(yōu)選，步驟C4中，在進行加權(quán)平均計算之前，對基準分布圖進行小波去噪處理。

作為優(yōu)選，步驟D中，對布置區(qū)域溫度和非布置區(qū)域溫度進行校正包括以下步驟，

D1、將布置區(qū)域溫度和非布置區(qū)域溫度進行組合，得到區(qū)域溫度分布圖，將不同時刻的區(qū)域溫度分布圖進行對比，標記出溫度階躍變化的區(qū)域和時間段；