分布式光纖測溫系統的發展和應用

溫度是工程技術和科研中十分重要的物理量，因此測溫技術一直在不斷研究和發展。傳統測溫多用熱敏電阻、光學高溫計等溫度傳感器。但對于某些特殊的工業環境(如易燃易爆、高電壓、大電流、強電磁干擾等)，以電信號為工作基礎的溫度傳感器通常在安全性、信號的穩定性方面受到很大的限制，因此為了在各種場合都可以安全有效的測溫，開發新型測溫系統成為必然趨勢。光纖本身的電絕緣性，幾何易變性及其固有的大的信號傳輸帶寬等優點，以及光柵傳感器的發展，使得光纖溫度傳感器突破了傳統溫度傳感器的限制，為存在強電磁場干擾等惡劣環境下的溫度測量提供了非常有效的手段，同時光纖測溫系統能夠克服傳統的點式傳感器的限制，能夠測量沿光纖分布的溫度場信息。

分布式光纖測溫系統經過十多年的發展，以其測量距離長、精度高、無測量盲區、抗電磁干擾能力強等優點，被廣泛應用于電力電纜隧道、綜合管廊、煤炭行業和數據中心等需要測溫、火災報警和節能減排的領域。基于拉曼的DTS(分布式光纖測溫系統)，通過比較斯托克斯光和反斯托克斯光的強度，獲得溫度信息。

分布式光纖測溫裝置是利用自發拉曼散射效應制成的，其反斯托克斯Antistokes信號對溫度敏感，斯托克斯信號Stokes對溫度不敏感，利用其光強之比可以計算出沿光纖各點的溫度值，利用其瑞利散射技術實現精確定位。因此，其空間分辨率和測溫精度是其重要的表征參數。

近年來，基于拉曼散射的分布式光纖測溫(Distributed Temperature Sensing，DTS)系統被深入研究和發展。由于具有抗電磁干擾、測量距離長的特性，分布式光纖測溫在眾多工業領域被廣泛應用，例如火災預警、電線安全監測以及輸油管路的泄露檢測。

分布式光纖測溫系統能夠對測量對象進行實時溫度監測，不僅能夠即時的探測到火災事件的發生，同時還能給出準確的火災發生地點，為即時撲救贏得時間，盡可能減小事故損失。福州華光天銳的分布式光纖測溫系統，消除了傳統溫度監測系統自身的安全隱患，極大提高了監測系統對測溫對象溫度監測的可用性。分布式光纖測溫系統被很多大型建筑公司和地鐵公司使用，大大降低了各種火災事故的發生。此外，在地熱開發與應用、石油和天然氣開采、化工生產等領域中，分布式光纖測溫系統也有重要而廣泛的應用前景。