[发明专利]一种分布式光纤测温方法及其应用

权利要求书

1.一种分布式光纤测温方法，其特征在于，利用动态参数对采集的光强值对应实际温度点的位置进行定位，再解调出原始的光强数据，通过算法解调出温度值并加入工作环境动态校正。

步骤一：传感器向光纤发射光信号，在所述传感光纤上选取一部分作为测温光纤段在所述传感光纤上不属于测温光纤段的部分选取至少一个参考光纤段,并将所述参考光纤段置于恒温环境下，采集后向散射光，得到斯托克斯光和反斯托克斯光；

步骤二：将采集到的斯托克斯光和反斯托克斯光进行处理；

步骤三：将两路原始光强进行数据处理，代入所述解调公式中计算出理论温度值并加入工作环境校正，就可以求解出各点的温度值。

2.根据权利要求1所述的分布式光纤测温方法，其特征在于，对采集到的后向散射光进行处理，包括根据后向散射光的信号值变化，分离出属于所述测温光纤段的散射光数据根据分离后的结果，将所述测温光纤段上的某一点在所述测温通道上的测温结果进行位置匹配。

3.根据权利要求1所述的分布式光纤测温方法，其特征在于，对采集到的后向散射光进行处理，还包括进行位置匹配后，采集所述参考光纤段的散射光数据，将采集到的光强值通过公式进行定位分析，根据测量结果解出所述位置定位公式中的位置参数，匹配原始光强的位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的分布式光纤测温方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：根据采集到的斯托克斯光强值和反斯托克斯光强值数据，进行实际温度点定位校正，

l_s1＝l_s+Δ_l

Δ_l＝l₀f

其中f为定位系数，f＝0.00041,Δ_l为斯托克斯光实际温度位置与采集到的光强位置的距离差，单位为m。斯托克斯原始光强校正后的位置为l_s1，采集到的斯托克斯光强位置点为l_s，再用l_s1＝l_s+Δ_l，即可用采集到的光强值定位到原始斯托克斯光强值的位置点；

步骤二：将采集到的反射光强值进行处理，解调出原始光强值，

其中I_I(l)是原始光强值，解调系数λ值在1km内为0.963，在1-3km距离内λ为0.92，在3km以上为M是原始光强叠加次数，I(l)为采集到的光强值；

步骤三：将步骤二解出的两路原始光强进行处理，代入所述解调公式中计算出理论温度值并加入工作环境校正，计算出实际温度值，

其中，E为待定工作环境校正系数，T(l)为与待测点位置有关的温度函数,k为玻尔兹曼常数,h为普朗克常数,Δ_v为传感光纤的拉曼频移量，N_AS和N_S为APD电路在无输入时的输出值。

5.根据权利要求4所述的分布式光纤测温方法，其特征在于，步骤三中的待定工作环境校正系数公式为：

E＝1.115Z(l)

其中，Z(l)为光衰减校正系数，其公式为：

6.权利要求1-5任一项所述的分布式光纤测温方法在分布式光纤测温系统DTS中的应用。