[发明专利]一种分布式光纤测温系统校准方法及装置

说明书

本发明公开了一种分布式光纤测温系统校准方法及装置，其中方法包括：通过温度检测器分别获取恒温水槽的第一温度检测值和分布式光纤测温系统的环境温度检测值；依据第一温度检测值和环境温度检测值，得到分布式光纤测温系统检测温度的修正系数；获取分布式光纤测温系统解调的原始温度检测值；依据修正系数，对分布式光纤测温系统解调的原始温度检测值进行修正计算，得到分布式光纤测温系统的校准温度检测值。通过将测温光纤尾端预设长度的光纤置于恒温水槽中，获取恒温水槽的检测温度值和分布式光纤测温系统的环境温度值，得到分布式光纤测温系统检测温度的修正系数，对其检测温度进行校准，具有简便快捷、校准时间短等优点，提高了系统检测精度。

技术领域

本发明涉及光纤测温技术领域，特别涉及一种分布式光纤测温系统校准方法及装置。

背景技术

基于拉曼散射的分布式光纤测温技术是一种可以实现光纤沿线温度连续探测的传感技术，根据拉曼散射的强度仅与温度有关的特性，结合光时域反射技术对光纤的温度进行长距离和高精度的测量。由于分布式光纤测温系统中光纤本身就是传感器，因此具有抗电磁干扰、结构紧凑、易于敷设和经济性、易弯曲、易于实现远距离测量等优点，在电力电缆、管廊/电力遂道、电缆沟、开关柜、电抗器的温度监测、变压器局部过热点定位等诸多场合得到广泛应用。

分布式光纤测温系统温度解调精度的主要受光信号的采样值的强度的影响。光信号采样值主要受波分复用器的隔离度、光纤损耗、APD的响应特性、暗电流以及装置环境温度等因素的影响。不同型号、厂家、批次的器件在干扰抑制指标和滤波性能上可能存在差异，而且光学元器件在不同环境温度下响应强度不同。在光纤测温系统中由于后散射光较弱，需要经过雪崩光电探测器(APD)进行放大，与此同时噪声、暗电流等信号也会被APD放大，导致采集卡采集的信号强度与实际有差异，导致温度解调不准确。

在分布式光纤测温系统中，温度解调值的准确度与采集卡采样值密切相关，影响采集卡采样值的因素有：波分复用器(WDM)的隔离度、光纤损耗、暗电流、雪崩光电探测器(APD)的响应强度以及装置环境的温度等因素。在采样数据处理方面，为了消除噪声的影响先通过累加平均和滤波等方法对采样值的进行处理。在温度校准方面常用的方法有两种：1)为了简化计算通常用泰勒展开等近似方法实现温度解调，并对温度进行分段标定及校准；2)目前对分布式光纤测温系统进行校准常用的做法是通过解调温度值和实际值之间关系进行多项式拟合得到相应的修正参数，拟合的参数只能在一定温度范围内满足要求，为了提高装置的精度，进行高次拟合时需要引进更多的参数，导致分布式光纤测温的校准方式繁琐，且需要专业的人士来进行校准，而且外部环境发生变化时需要重新进行拟合。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种分布式光纤测温系统校准方法及装置，通过将测温光纤尾端预设长度的光纤置于恒温水槽中，获取恒温水槽的检测温度值和分布式光纤测温系统的环境温度值，得到分布式光纤测温系统检测温度的修正系数，对其检测温度进行校准，具有校准过程简便快捷、校准时间短等优点，提高了分布式光纤测温系统的检测精度。

为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种分布式光纤测温系统校准方法，分布式光纤测温系统包括：测温光纤、恒温水槽和温度检测器，所述测温光纤尾端预设长度的光纤置于所述恒温水槽中，包括如下步骤：

通过温度检测器分别获取所述恒温水槽的第一温度检测值和所述分布式光纤测温系统的环境温度检测值；

依据所述第一温度检测值和所述环境温度检测值，得到所述分布式光纤测温系统检测温度的修正系数；

获取所述分布式光纤测温系统解调的原始温度检测值；

依据所述修正系数，对所述分布式光纤测温系统解调的所述原始温度检测值进行修正计算，得到所述分布式光纤测温系统的校准温度检测值。

进一步地，所述获取所述恒温水槽的第一温度检测值之前，包括：