分布式光纤测温系统的工作原理

光纤测温技术的发展你了解多少呢？当前，光纤测温系统已广泛应用于电力、石化、隧道、建筑等领域，但较少用于IDC机房领域，主要原因在于原已成熟的光纤测温系统空间分辨率(一般≥2m)、温度精度(一般为±1℃~±3℃)、测量范围(一般≥2km/每通道)和测量时间(一般10s~20s)均较大，不适用于温度和距离测量精度要求较高的IDC机房。

光纤测温系统作为IDC机房环境监控系统的一个子系统，使用单根光纤实现温度监测、信号传输，综合利用光纤拉曼散射效应和光时域反射测量技术来实时测量光纤沿线空间温度分布情况，在IDC机房内按照一定的路由规则在所有机柜内敷设一根传感光纤，可实现对每个机柜指定的测量点进行实时精确的温度信息采集。

采用光纤测温对机柜微环境温度进行在线峰值监测，精细化监测温度分布，温度一旦超过预设的报警值，实时报警，避免由于过热而造成服务器宕机事故发生;通过历史温度数据分析，对可能发生的事故进行趋势判断，提前预警，避免事故的发生;多种报警方式，可通过以太网、短信等方式报警;预留有扩展接口，具备和空调系统相连接并联动的可能，辅助机房整体规划的施行，合理有效的使用机房空调系统，提高资源利用率，实现空调资源的按需分配。

分布式光纤测温安装系统需注意的方面有哪些?分布式光纤温度监测的主机要求放置在0℃～40℃、湿度低于90%的环境中,如果主机在此环境以外使用,需要重新定标。主机上配有FC活动光纤插座,它与测温光纤近端的FC/APC活动插头匹配。分布式光纤温度系统的安装实际上是光纤的安装,即如何把测温光纤敷设在被测温对象上,实现最准确和最有效的测量,保证所要求的测温精度和空间分辨率。在实际应用中,需要分布式测温的场合是多样的,因此测温光纤的安装方法也是多样的。

因为光纤测温系统不但是信号的载体,还是温度监测器,安装的质量直接关系到测量的准确性,因此应该注意以下几个方面:

(1)光纤如同电线,应尽量避免外来损伤,折断。

(2)光纤是石英制品,在需要弯曲铺设时只能以大于3cm的圆弧实现,否则会引起光纤损耗,影响测量精度。

(3)光纤接头必须保持清洁,为此可先铺设光纤,再安装接头。

分布式光纤测温初始化在系统安装后开始测温之前,或在系统的定期定标前,需要使测温光纤处于常温下,运行系统的初始化程序,记录一条测温光纤的传输曲线,作为系统的参考背景。

分布式光纤测温的工作原理

随着我国经济的发展，电力系统正在朝着超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，一旦发生事故便会对国民经济造成巨大损失。分布式光纤测温系统能够实现多点、在线的分布式测量，实现了运行设备的实时在线监测，有效地解决了长期以来现场出现的高温、燃烧、爆炸、火灾等事故应急不备的问题。分布式光纤测温系统多模感温光缆作为线型传感器，光缆内含2根光纤，一根光缆可以长至数公里，甚至数十公里，通过分析光缆内不同位置上的光散射信号得到相应的温度信息。那么分布式光纤测温系统的具体工作原理是怎么样的呢，今天小编在这里为大家简单讲解：

1、分布式光纤测温系统组成原理

分布式光纤测温主机内部封装光器件、激光器、数据处理等部分组成，主要用于整个系统的参数配置、信号采集、信号分析和分析结果输出等功能。在电力系统中，这种光纤测温技术在高压电力电缆、电气设备因接触不良引起的发热部位、电缆夹层、电缆通道、大型发电机定子、大型变压器、锅炉等设施的温度定点传感场合具有广泛的应用前景。

2、分布式光纤测温的基本原理

分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟，且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射(OTDR)原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。

3、光时域反射(OTDR)原理

当激光脉冲在光纤中传输时，由于光纤中存在折射率的微观不均匀性，会产生散射。在时域里，入射光经后向散射返回到光纤入射端所需时间为t，激光脉冲在光纤中所走过的路程为2L，其中v为光在光纤中的传播速度、C为真空中的光速，n为光纤折射率。在测得时刻t时，就可求得距光源L处的距离。

4、光纤的后向拉曼散射温度效应

当一个激光脉冲从光纤的一端射入光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传播。由于光脉冲与光纤内部分子发生弹性碰撞和非弹性碰撞，故光脉冲在传播中的每一点都会产生反射，反射中有一小部分的反射光，其方向正好与入射光的方向相反(亦可称为后向)。这种后向反射光的强度与光线中的反射点的温度有一定的相关关系。反射点的温度(该点光纤所处的环境温度)越高，反射光的强度也越大。利用这个现象，若能测出后向反射光的强度，就可以计算出反射点的温度，这就是利用光纤测量温度的基本原理。