天地（常州）自动化股份有限公司 谭长森

0 概述

煤矿高压长输供电线路、采空区等区域为煤矿火灾的高发地域，一旦发生火灾其影响、损失将无法估量，如何准确预测其内部工作状态从而预防火灾的发生，是煤矿安全生产的重要环节，一般采用测量其温度来间接判断火灾是否有发生趋势或已经发生[1]。

鉴于传统温度测量存在的缺点，本文提出了一种基于分布式光纤测温技术的煤矿测温系统，光纤测温是基于拉曼散射中反斯托克斯光对温度的敏感性，采用斯托克斯光作为温度信号，用反斯托克斯光解调出温度表达式，并根据光时域反射原理对温度信号与空间位置对应原理，从而实现对整条光缆沿线温度的测量，将测温光缆沿采空区或者动力供电线路敷设，就可以感知整个采空区线路或线路的温度，从而为预测火灾的发生提供了重要依据。

1 分布式光纤测温系统基本理论

分布式光纤测温系统是基于将反斯托克斯光射入光纤中，光在传输时产生拉曼散射温度效应[2]，依据光时域反射理论来获取定位信息和温度分布信息的监控系统。

1.1 光时域反射原理

分布式光纤测温系统对空间各处的温度进行空间测量的理论基础是光时域反射原理，其基本原理是通过分析光纤中背向散射光和菲涅尔反射光的方法，测量由于在光纤中散射或被分子吸收等原因产生的传输损耗和由于结构缺陷而引起的结构性损耗，在此系统中只考虑背向散射光而不需要考虑菲涅尔反射光。……