一种高温DTS的高精度温度解调算法制造技术

本发明专利技术属于算法优化技术领域，尤其为一种高温DTS的高精度温度解调算法，本算法针对高温情况下Stocks和anti‑Stocks传输衰减系数与温度关系的非线性，以及拉曼散射频移与温度关系的非线性，严重影响测温精度的特点，通过对拉曼散射频移的非线性精确建模，对衰减系数的非线性精确建模，解调得到了高温情况下高精度的温度。有效的解决了DTS拉曼频移在高温下随温度变化而变化的问题，衰减系数随温度变化而变化的问题，达到高温情况下高精度解调温度的效果。

A High Precision Temperature Demodulation Algorithm for High Temperature DTS

【技术实现步骤摘要】
一种高温DTS的高精度温度解调算法
本专利技术涉及算法优化
，尤其涉及一种高温DTS的高精度温度解调算法。
技术介绍
分布式光纤拉曼测温系统是利用光纤中的自发拉曼散射效应，结合光时域反射技术实现的可用于分布式、连续式、实时测量空间温度场的一种新型传感系统。光纤温度传感器，相比传统的电子传感器，具有抗电磁干扰、耐高压、精度高、结构简单的优点，所以广泛应用于电缆测温，结构健康监测、大坝泄露监测等领域。测温精度是分布式光纤传感领域重要的指标，在电缆测温领域，温度的准确性直接关系到电缆报警的准确性，在输油管的泄露检测领域，温度的准确性牵涉到输油管泄露预报的准确性，而在油气田的检测领域，准确检测油气的高温分层，温度的准确性致关重要，由于普通康宁光纤，其涂敷层不能经受高温影响，选用聚酰亚胺的涂敷层可耐受高达300℃的高温。但是，现有技术中，耐受高温的光纤在高温情况下表现出衰减系数的非线性，拉曼频移的非线性，考虑拉曼频移和耗散系数的温度非线性关系的解调算法不能得到高精度的温度测量结果，因此对光纤测温的数学模型进行更精密的建模，以满足光纤在高温情况下拉曼频移非线性以及耗散项非线性的要求，提高解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温DTS的高精度温度解调算法，其特征在于：包括以下步骤：S1：建立高温DTS的距离衰减系数的温度数学模型；S2：建立高温DTS的拉曼频移的温度数学模型；S3：建立高温DTS的Stocks光强和anti‑Stocks光强的数学模型；S4：通过参考光纤及参考光纤的精密温度，消除Stocks和Anti‑Stocks的公共误差，建立数学模型；S5：通过高温箱对高温DTS进行标定，得到拉曼频移ΔV与距离衰减系数α非线性数学模型的所有系数；S6：实时温度计算，结合参考光纤的精密温度，通过求解包含温度的方程得到温度。

【技术特征摘要】
1.一种高温DTS的高精度温度解调算法，其特征在于：包括以下步骤：S1：建立高温DTS的距离衰减系数的温度数学模型；S2：建立高温DTS的拉曼频移的温度数学模型；S3：建立高温DTS的Stocks光强和anti-Stocks光强的数学模型；S4：通过参考光纤及参考光纤的精密温度，消除Stocks和Anti-Stocks的公共误差，建立数学模型；S5：通过高温箱对高温DTS进行标定，得到拉曼频移ΔV与距离衰减系数α非线性数学模型的所有系数；S6：实时温度计算，结合参考光纤的精密温度，通过求解包含温度的方程得到温度。2.根据权利要求1所述的一种高温DTS的高精度温度解调算法，其特征在于：所述S1中，高温DTS的距离衰减系数的温度数学模型为α(T)＝αa(T)-αs(T)＝Δα0+Δα1T+Δα2T2，其中，其中αa为反斯托克斯距离衰减系数，αs为斯托克斯距离衰减系数，Δα0为与温度无关的常数损耗项，Δα1为温度的1次项，Δα2为温度的2次项。3.根据权利要求1所述的一种高温DTS的高精度温度解调算法，其特征在于：所述S2中，高温DTS的拉曼频移的温度数学模型为其中，ΔvR(T)为拉曼频移，为与温度无关的常数项，a1Δvr为温度的1次项，a2Δvr为温度的2次项。4.根据权利要求1所述的一种高温DTS的高精度温度解调算法，其特征在于：所述S3中，高温DTS的Stocks光强和anti-Stocks光强的数学模型为DTS的温度解调方法是通过Stocks光强和anti-Stocks光强的比值得到的，常用算法假定拉曼频移ΔvR为常数，在高温情况下ΔvR(T)随温度变化而变化，且成非线性关系，anti-Stocks和Stocks的耗散系数αa、αs常用算法假定为常数，在高温情况下，αa、αs随温度的变化而变化，且成非线性关系。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏长远，李亭洁，李雄，
申请(专利权)人：四川拜安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51