[發明專利]利用雙向拉曼散射信號實現長距離免標定測溫方法及系統

在審

• 申請號: 202010610882.9
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111751020A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 鄧屹;李海瑜;馬世業;徐進東
• 申請（專利權）人: 中電投電力工程有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01D5/353
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種利用雙向拉曼散射信號實現長距離免標定測溫的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在待測光纜兩端各放置一臺光纖拉曼解調儀表，分別為光纖拉曼解調儀表DTS-1及光纖拉曼解調儀表DTS-2，其中：光纖拉曼解調儀表DTS-1在接收自身發射脈沖的后向拉曼散射信號的同時，還接收光纖拉曼解調儀表DTS-2發射脈沖的前向拉曼散射信號；光纖拉曼解調儀表DTS-2在接收自身發射脈沖的后向拉曼散射信號的同時，還接收光纖拉曼解調儀表DTS-1發射脈沖的前向拉曼散射信號；

對于光纖拉曼解調儀表DTS-1，有：

對于光纖拉曼解調儀表DTS-2，有：

光纖拉曼解調儀表的溫度換算公式為：

式(1)至式(5)中，C_T為溫度靈敏度系數；α₀、α_s和α_as分別是入射光、斯托克斯和反斯托克斯光的損耗系數；K_as和K_s分別為反斯托克斯和斯托克斯散射光的玻爾茲曼因子，與分子能級的布局數有關；η_as和η_as分別為反斯托克斯和斯托克斯散射光的散射截面系數；溫度T為待求解量；分別是來自光纖拉曼解調儀表DTS-1、光纖拉曼解調儀表DTS-2的斯托克斯光強信號；分別是來自光纖拉曼解調儀表DTS-1、光纖拉曼解調儀表DTS-2的反斯托克斯光強信號；分別是來自光纖拉曼解調儀表DTS-1、光纖拉曼解調儀表DTS-2的初始光強信號；z為帶測溫點位置距DTS-1的距離，L為待測光纜總長度；

步驟2、根據式(5)進行溫度解調得：

式(6)中，

則有：

步驟4、利用公式(9)求解得到溫度T。

2.一種利用雙向拉曼散射信號實現長距離免標定測溫的系統，其特征在于，包括光纖拉曼解調儀表DTS-1及光纖拉曼解調儀表DTS-2，將光纖拉曼解調儀表DTS-1及光纖拉曼解調儀表DTS-2分別放置待測光纜兩端，光纖拉曼解調儀表DTS-1在接收自身發射脈沖的后向拉曼散射信號的同時，還接收光纖拉曼解調儀表DTS-2發射脈沖的前向拉曼散射信號；光纖拉曼解調儀表DTS-2在接收自身發射脈沖的后向拉曼散射信號的同時，還接收光纖拉曼解調儀表DTS-1發射脈沖的前向拉曼散射信號，利用權利要求1所述的方法求解得到待測光纜的溫度T。