光纤测温技术利用光纤作为传感介质，通过检测光纤中传输的光信号随温度变化而产生的特性改变，从而实现对温度的测量。根据传感原理和实现方式的不同，光纤测温技术主要分为以下几种：

1. 荧光光纤测温 (Fiber Optic Fluorescence Thermometry, FOFT)

• 原理： 荧光光纤测温基于某些特定材料（通常是掺杂稀土离子的玻璃或晶体）在受到特定波长光激发后会发射出荧光的现象。荧光光谱的特性（如荧光强度比、荧光寿命等）与温度密切相关。通过测量这些荧光特性，可以精确地反演出被测点的温度。

• 特点：

  • 高精度： 荧光寿命对温度的依赖性非常稳定且灵敏，可以实现较高的测温精度。

  • 本质安全： 光纤本身不导电，适用于易燃易爆等危险环境。

  • 抗电磁干扰： 光信号传输不受电磁场的影响。

  • 点式测量： 通常为点式或少点测量，但可通过光纤探头的布置实现多点测量。

  • 响应速度较快： 荧光寿命的变化通常在微秒或毫秒级。

• 应用领域： 电力设备（变压器绕组热点监测）、医疗领域（微创手术温度监测）、化工行业（反应釜内部温度监测）、航空航天（发动机部件温度监测）、科研领域等对精度和安全性要求高的场合。

2. 分布式光纤测温 (Distributed Optical Fiber Thermometry, DOFT)

• 原理： 分布式光纤测温利用光纤本身作为传感器，通过向光纤中注入脉冲光，并检测后向散射光（如拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射）的特性变化来实现沿光纤长度方向的连续温度分布测量。散射光的强度、频率或偏振态等参数会受到温度的影响。

• 特点：

  • 分布式测量： 可以实现沿光纤长度方向的连续温度监测，获取空间温度分布信息。

  • 测量距离长： 可以实现几公里甚至几十公里的测温距离。

  • 定位精度： 通过测量后向散射光的时间延迟来确定温度变化的位置，定位精度取决于时间分辨率。

  • 环境适应性强： 光纤本身耐腐蚀、抗电磁干扰。

  • 成本较高： 仪器设备相对复杂，成本较高。

• 应用领域： 油气管道泄漏监测、电力电缆状态监测、隧道和桥梁结构健康监测、消防安全监测（火灾预警）、地热资源勘探、大型储罐温度监测等需要大范围、长距离温度监测的场合。

3. 光纤光栅测温 (Fiber Bragg Grating Thermometry, FBTG)

• 原理： 光纤布拉格光栅是在光纤纤芯中制作的周期性折射率调制结构。当宽带光源入射到光栅时，只有满足布拉格条件的特定波长的光会被反射回来，其余波长的光则继续透射。布拉格波长（反射峰值波长）对光栅周围的温度和应力变化非常敏感。通过监测布拉格波长的漂移量，可以实现对温度和应力的测量。

• 特点：

  • 多点测量能力强： 可以在一根光纤上制作多个具有不同中心波长的光栅，实现多点温度或应力测量。

  • 精度较高： 温度分辨率可达0.1℃甚至更高。

  • 小型化： 光栅尺寸小巧，易于集成。

  • 抗电磁干扰： 本质安全。

  • 易于复用： 可通过波分复用、时分复用等技术在一根光纤上集成大量传感器。

• 应用领域： 结构健康监测（桥梁、大坝、风力叶片）、航空航天（复合材料结构温度和应力监测）、油气井下监测、电力设备状态监测、医疗器械等需要多点、小型化、高精度测量的场合。

4. 砷化镓光纤测温 (Gallium Arsenide Fiber Thermometry)

• 原理： 砷化镓（GaAs）半导体材料的带隙能量对温度非常敏感。当光照射到砷化镓材料时，只有能量高于带隙能量的光子才能被吸收。随着温度升高，带隙能量减小，吸收边会向长波方向移动。通过测量透射光或反射光的吸收边位置，可以确定温度。

• 特点：

  • 高温测量能力强： 适用于高温环境下的温度测量，通常可达数百摄氏度。

  • 精度较高：

  • 点式测量： 通常为点式测量。

  • 对光纤材料要求高： 砷化镓光纤的制备工艺相对复杂。

• 应用领域： 工业高温过程控制、冶金、陶瓷烧结、发动机排气温度监测等高温环境下的温度测量。

二、 荧光光纤测温的独特优势

与其他光纤测温技术相比，荧光光纤测温在某些关键方面表现出独特的优势，使其在特定应用领域更具竞争力：

1. 本质安全和抗电磁干扰的极致体现：

所有光纤测温技术都具备本质安全和抗电磁干扰的特性，但荧光光纤测温在这方面尤为突出。由于其传感原理基于光与特定荧光材料的相互作用，整个测温过程完全通过光信号传输和处理，没有任何电气元件直接暴露在被测环境中。这使得荧光光纤测温在易燃易爆、强电磁干扰等极端危险或复杂环境中具有无可比拟的优势，例如：

• 高压电力设备： 变压器、开关柜等高压设备的绕组热点监测，避免了传统电测温带来的安全隐患和电磁干扰问题。

• 化工和石油化工行业： 反应釜、管道等存在易燃易爆介质的场所，确保测温过程的安全性。

• 核工业： 核反应堆等强辐射环境下的温度监测，光纤材料本身具有一定的抗辐射能力。

2. 高精度和高灵敏度：

荧光寿命测温是荧光光纤测温的主要方法之一。荧光寿命是指荧光强度衰减到初始值 1/e 所需的时间，它主要取决于荧光材料的特性和温度，而与激发光强度、光路损耗等因素无关。这种特性使得荧光寿命测温具有极高的稳定性和精度。微小的温度变化就能引起荧光寿命的显著变化，从而实现高灵敏度的温度测量。这对于一些对温度精度要求极高的应用至关重要，例如：

• 医疗领域： 微创手术中对人体组织温度的精确监测，避免热损伤。

• 精密仪器和设备： 对关键部件温度的精确控制，保证设备的稳定运行。

• 科研领域： 精确测量各种实验过程中的温度变化。

3. 良好的稳定性和可靠性：

荧光光纤传感器通常采用化学惰性的玻璃或晶体材料，具有优异的耐腐蚀性和长期稳定性。荧光寿命作为测温参数，不易受到外部环境因素（如湿度、压力等）的干扰，保证了测温结果的可靠性。这对于需要长期在线监测的应用非常重要，可以减少维护成本，提高系统的可靠性。

4. 适用温度范围广：

通过选择不同的荧光材料，可以实现对不同温度范围的测量。一些特殊的荧光材料甚至可以在高温或低温环境下工作，满足各种复杂应用的需求。

5. 小型化和灵活性：

光纤本身具有体积小、重量轻、易于弯曲的特点，使得荧光光纤传感器可以制作得非常小巧，方便安装在狭小或难以接近的区域。同时，光纤的柔韧性也使其能够适应各种复杂的几何形状。

三、 荧光光纤测温的应用领域

凭借其独特的优势，荧光光纤测温在众多领域展现出广阔的应用前景：

• 电力行业：

  • 变压器绕组热点监测： 精确测量变压器内部绕组的最高温度，防止过热故障，延长设备寿命。

  • 高压开关柜触头温度监测： 实时监测触头温度，预防接触不良和过热烧损。

  • 电力电缆接头温度监测： 及时发现电缆接头过热问题，避免安全事故。

• 医疗领域：

  • 微创手术温度监测： 在射频消融、激光治疗等微创手术中，精确监测组织温度，避免过度加热或加热不足。

  • 导管式温度传感器： 用于心血管、泌尿系统等体内温度监测。

• 化工和石油化工行业：

  • 反应釜内部温度监测： 实时监测反应过程中的温度分布，优化工艺控制，提高产品质量和安全性。

  • 管道和储罐温度监测： 检测异常温升，预防泄漏和火灾。

• 航空航天领域：

  • 发动机部件温度监测： 监测涡轮叶片、燃烧室等关键部件的温度，评估发动机性能和寿命。

  • 飞行器结构温度监测： 监测机翼、机身等结构的温度变化。

• 工业自动化和过程控制：

  • 设备和轴承温度监测： 预防机械故障，实现预测性维护。

  • 食品加工和制药行业： 精确控制生产过程中的温度。

• 科研领域：

  • 材料科学研究： 研究材料在不同温度下的特性。

  • 生物医学研究： 研究生物体内的温度变化。

电缆、母线槽等电力设施作为电力系统中的重要组成部分，如过热会导致停电、火灾等事故发生，其运行状况关系着整个电力系统的供电可靠性。运行温度一旦超过了电缆、母线槽所能承受的温度临界值就有可能引起火灾，进而造成大面积的停电。

现有技术中，常见的温度监测技术如热敏电阻式测温、红外传感式测温等在电力设施测温的场景下均具有明显的劣势：常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，由于本身带电或需要金属导线传输信号，绝缘性不能保证，不能在电缆桥架内部使用；手持式红外热成像仪必须与待测物体保持距离，是一种非接触式测温手段，需要人工操作，无法实现不间断在线测量，无法在封闭的配电间内的电缆桥架、母线槽上使用。

光纤测温技术已在电力电缆运行温度的监测中得到运用，光纤测温技术是一项实时、在线和多点光纤温度测量技术，能够实时地监测空间温度场，可以对光纤沿线的测量点进行连续的实时测量，且抗电磁干扰。智能电网属于电力系统，其中包括发电厂、高压电网、变电站、配电站等，具体的有发电机、变压器、电力电缆、开关等电力设备，这些设备通常在高电压、强电场、热负荷等环境下工作，且工作环境无人值守也无人为监控，为此，工作人员往往会使用分布式光纤测温系统对高压电缆进行温度检测。

分布式光纤测温电缆桥架、母线槽测温报警系统，通过设置于建筑物配电间中的电缆桥架或者母线槽上的分布式光纤，对电缆桥架或者母线槽进行温度监测，并输出温度监测信号给信号传输模块，信号传输模块接收温度监测信号，并将温度监测信号发送给控制模块，设置于消防控制室中的控制模块根据温度监测信号，判断电缆桥架或者母线槽的温度是否大于预设温度阈值，并在确定电缆桥架或者母线槽的温度大于预设温度阈值时，生成与温度监测信号对应的报警信息，并将报警信息发送给设置于消防控制室中的显示模块，显示模块对报警信息进行显示，可以通过设置于建筑物配电间中的电缆桥架或者母线槽上的光纤测温模块满足接触式测温的要求，并且能够在不停电情况下实时对电缆桥架或者母线槽进行温度测量，从侧面监测电力系统中的设备或配电回路运行情况，可以在确定电缆桥架或者母线槽的温度大于预设温度阈值时，生成与温度监测信号对应的报警信息发送给设置于消防控制室中的显示模块，进行显示，以使消防控制室中的管理人员根据显示模块中显示的报警信息，及时得知有电缆桥架或者母线槽的温度大于预设温度阈值，即有电缆桥架中的电缆的运行温度超过了所能承受的温度临界值，或者有母线槽的运行温度超过了所能承受的温度临界值，可能引起火灾，从而消防控制室中的管理人员可以根据报警信息中包含的电缆桥架或者母线槽的标识信息，对温度异常的电缆桥架或者母线槽采取措施消除故障，第一时间排除火灾隐患，提高了自动化程度和响应速度，确保电气安全。

1、免疫电磁干扰：

地铁隧道等环境有因为具有强电磁干扰，传统以电信号为工作基础的温度传感器通常在安全性、信号的稳定性方面受到很大的限制。而光纤的抗电磁干扰能力、组网方便及其固有的大信号传输带宽等优点，使得光纤温度传感器突破了电温度传感器的限制，为地铁隧道等存在强电磁场干扰的环境提供了非常有效的温度测量技术。

2、快速性：

隧道感温系统测温、定位速度非常高。为了提高测量时间，伟德赌场娱乐平台采用了高速微弱信号处理技术优势，单次测量时间最短为5s，响应速度快。

3、分布特性：

电缆隧道光纤测温系统可提供连续动态监测长达十几公里范围内每隔1米各点的温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。

4、先进性：

系统是国内目前性能指标最高、功能性最强、可靠性最高、技术最先进的分布式测温产品。关键器件优选高性能器件，核心算法经过严格测试。

5、准确性

系统的温度分辨率达到0.1℃，温度精度1℃，定位精度可达到1m。

6、灵活性

系统为实时在线监测方式；监测范围内任何一点的报警信号上传至火灾报警控制器的时间不大于60秒；监测系统提供的是一个连续的动态监测信号，系统可设置多级温度点报警即系统支持多级报警，如50℃初报警，60℃预报警，70℃采取措施等，并且可以根据环境不同进行报警点温度参数设定；具有差定温多种报警方式，并且报警参数可按客户需求进行分区设置，报警方式灵活。

7、兼容性

隧道分布式光纤测温系统主机为开放通信协议，提供与工作站联接的通信接口，在中央控制室防灾报警工作站以图文方式显示温度曲线、报警位置、报警温度等全部信息；系统可以通过RS232、RS485、内置继电器、RJ45或其它工业协议等输出形式与PC、消防报警系统等其它控制设备进行连动，进行声光报警，信号输出准确、完整。

8、安全性

分布式温度监测系统具备安全记录功能，可储存一年以内的历史数据，并可进行有效审核。单端操作，远程诊断，可通过局域网由专门工程师提供最低限度的系统远程诊断；如果光纤受损，系统可以即时定位受损点，并通过光纤熔接机对其进行熔接，无需停止测量，这对于有效的实施在线监测时非常重要的；探测光缆本征安全，采用光信号,不会与电缆之间产生相互电磁干扰。

9、铺设简单

分布式光纤测温系统安装简单，可将光缆直接敷设在被检测电缆表面，并对电缆接头重点监测。软件系统可直观显示被测点的温度变化信息及位置。

电缆隧道分布式光纤测温系统解决方案

伟德赌场娱乐平台自主研发的分布式光纤测温系统通过电缆及地铁隧道沿线敷设的测温光纤，实时监测长距离地铁系统的温度，及时发现电缆及隧道过热点、异常点，保障电力电缆的安全运行、对地铁系统的火灾预警提供高效率、高准确率的监测方案。安全地增加回路载流量；可以实现周期性的紧急状态评估；驱动外部报警或其它应急系统；发现热点（特别是事故隐患的电缆接头）和其它环境异常。可以根据业主方需求，设计为一套8通道（数量可以定制）10公里（距离需求可定制）的分布式光纤测温系统，应用于业主电缆隧道110KV两回路高压电缆实时在线测温以及隧道顶端环境测温。测温光缆采用直线型方式进行捆扎敷设，重点监测根据需求具体米数距离的一个电缆接头实时温度，并可以根据客户要求加装了短信报警模块，起到提前预警的作用。可实现对全区域进行监控，按“无人值班”设计，实时将报警信息上传至综合监控系统里项目至今，光纤测温系统运行情况良好，技术指标完全符合设计要求。

电缆隧道分布式光纤测温系统产品型号参数指标：

以下参数为标准参数展示，可根据客户具体需求定制，来电咨询更加及时回复：0591-83841511

SRA-D分布式光纤测温传感系统是DTS分布式光纤测温系统的主体，光纤测温主机担负着整个系统的信号采集、信号处理、数据分析、超温报警、网络传输等功能。它由光频发生器、切换电源、微处理器、网络接口等构成，是进行光电转换及讯息处理的核心器件。

分布式光纤测温系统产品型号参数指标：

分布式光纤测温设备特点

完全分布式：DTS分布式光纤测温能在几秒内检测整条光纤沿线完整的分布温度，无遗漏。
长距离监测：伟德赌场娱乐平台光电的分布式光纤测温系统可以监测的距离长达30KM，可定制更长距离的测温。
抗干扰强：测温光纤由石英构成，电气绝缘，不受任何电磁干扰，也不发射电磁波， 特别适合各种复杂环境、强电环境。
本征安全：感温元件为测温光纤，内部传输的光信号的平均功率为微瓦级；本质安全。
精确定位：定位精度达到±1M。
快速响应：高灵敏度，反应迅速，单通道扫描时间短。
安装方便：分析仪安装简单，布置灵活。