一、光纤测温系统在电力系统的应用（论文文献综述）
黄长江,肖家宾,李新堂[1]（2022）在《光纤测温技术现状研究及发展趋势》文中研究指明温度参数是电力系统运行状态中需要监控的重要物理量之一,光纤温度传感相较于其他温度传感技术,具有耐腐蚀、抗电磁干扰、低能耗、无源、易部署等诸多优势。文章分析了基于光纤的多种温度测量和传感技术原理、发展及其各自适用的应用场景,讨论了光纤测温技术在电力系统的工程使用情况,得出不同光纤测温技术的应用优势,并展望了光纤测温技术在电力系统应用的发展趋势。
王泽润,叶志浩,夏益辉,杨超[2]（2021）在《分布式光纤测温系统分辨率影响因素研究》文中研究说明应用分布式光纤测温系统对船舶电力系统进行在线监测时,由于船舶电缆的特殊运行环境,对测温系统的空间分辨率和温度分辨率提出了更高的要求,而在基于拉曼散射双路解调的分布式光纤测温系统中,系统的空间分辨率、温度分辨率、时间分辨率和测温距离相互制约。为设计满足船舶电力系统在线监测需求的测温系统,分析了系统空间分辨率的影响因素,并在此基础上建立了基于光时域反射技术的分布式光纤测温系统的等效模型,分析了不同影响因素之间的主次关系;基于拉曼散射光强度公式推导出了准确性更高的系统温度分辨率影响模型;在此基础上得到了空间分辨率、温度分辨率、时间分辨率和测温距离之间的相互影响公式,为分布式光纤测温系统的性能指标设计提供了参考,在测温距离较短时,通过进一步增大累加次数和减小泵浦光脉宽,可在保证空间分辨率和时间分辨率的条件下提高空间分辨率。搭建实验平台对所提出的方法进行验证,通过调节累加次数和脉冲宽度在500 m的测温距离达到了温度分辨率0.65℃、空间分辨率1 m、时间分辨率1 s的分辨率指标。
李新堂,王利明,黄长江[3]（2021）在《光纤测温系统识别短周期事件的方法》文中指出分布式光纤测温系统中,如果系统的空间分辨率大于被测量事件在空间上的长度,则分布式光纤测温系统会出现事件漏采集现象。分析分布式光纤测温系统信号采样的实现原理,针对空间短周期事件的信号特点,系统在周期采样的基础上增加异步触发机制,采用事件信号异步触发识别短周期事件。通过同步与异步组合采样的方法,分布光纤测温系统可以极大的提高对于超短周期事件的识别能力。
马森[4]（2021）在《高速砷化镓光纤温度传感技术及应用研究》文中进行了进一步梳理温度是电力传输设备中非电量测量的主要物理量之一,对维护电力系统的正常运行,提高供电可靠性起着至关重要的作用,对温度的精准把控已成为社会生产实践中不可或缺的一个环节。传统的测温方法如热电偶、红外测温等已经成为电力装备中进行物体表面温度测量的常规方法,但在电气装备内部强磁场、大电流、高电压等复杂的环境下进行温度测量,传统的测温方式会受到很大的限制。而基于光学原理的光纤温度传感器则成为这些场合的有效的测量工具。光纤具有电绝缘性好、体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等特点。随着光纤制造技术以及光纤传感技术的快速发展,光纤温度传感器与光纤传感测温技术将成为重要的发展方向之一。本文结合国内外研究现状,通过与传统测温技术的比对,分析了光纤测温的技术特点,对砷化镓晶体的光学特性有了进一步研究。首先对砷化镓温度传感技术的原理进行探究,同时搭建一个最简的测温模型进行实验;然后对砷化镓光纤温度传感器的制作与封装工艺进行研究,详细阐述了光纤温度传感器的材料选型及温度探头结构的设计和整体传感器的设计,并通过实验对其工作稳定性和准确性进行测试;最后设计了一种基于光谱分析法的高速测温系统,该系统主要从硬件与软件两大方面,详细介绍了该系统的原理与功能,并利用上位机软件对测温系统的实用性和有效性进行开机测试。砷化镓材料的反射光谱存在吸收边,且这个吸收边会随着温度的升高,向波长更长的方向进行移动。基于这个特性,本文提出了一种基于反射光谱局部区域的等效波长概念和一种新的温度解调方法与数据处理流程。该方法可以避免测温系统在测温时因高速采集导致光谱的抖动和叠加效应造成温度测量的误差。实验结果表明,本文设计的高速砷化镓多通道光纤温度监测系统在-20℃～60℃温度区间,温度测量误差小于±0.2℃;在60℃～250℃温度区间,温度测量误差小于±0.5℃,从而验证了整个测温系统的准确性和可靠性。
李健[5]（2021）在《高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究》文中认为拉曼分布式光纤传感技术可实现温度的大范围高精度监测,在桥梁隧道、油气管线、智能电网等大型基础设施结构健康监测领域具有重大社会需求和应用前景。然而,拉曼分布式光纤传感系统其传感信号为强度极弱的自发拉曼散射信号,且传感光缆多铺设于光纤损耗较大的野外恶劣环境,存在信噪比（Signal-to-noiseratio,SNR）较低的技术瓶颈。增加探测脉冲宽度可提高系统SNR,进而提高系统测温精度和温度分辨率,但会降低系统空间分辨率。因此,如何有效提高拉曼分布式光纤传感系统的SNR,同时兼顾空间分辨率性能,是该系统性能提升的关键科学问题。此外,拉曼分布式光纤传感目前只能实现温度这一单参量检测,无法实现其它多种物理参量的协同检测以及对灾害前期温度突变位置的精准定位及预测,这也是拉曼分布式光纤传感仪在应用中亟待解决的关键技术瓶颈。针对上述科学问题和技术瓶颈,在国家重大科研仪器研制、山西省科技攻关等项目的资助下,开展了“基础理论与方法-仪器开发与研制-工程研究与应用”的系列研究工作。本论文基于改进型光纤拉曼传输方程的理论基础研究,提出了多项关键方法和技术用以提升系统测温精度、温度分辨率和空间分辨率性能。此外,还提出了一种基于拉曼斯托克斯光损耗分析及温度协同效应的双参量检测方案,实现了光纤沿线分布式温度和结构裂隙的协同监测。同时提出了一种基于深度学习的超前预警技术,解决了当前分布式光纤传感仪在面向灾害安全监控领域无法进行预测报警的难题。基于上述新型传感方案,以“提升能源安全保障能力”为目标,研发了高精度拉曼分布式光纤传感仪和双参量拉曼分布式光纤检测仪,并成功应用于山西省沁水输气管道和山西省西山煤田安全监控领域,为输气管网燃气泄漏、煤田采空区、煤矿巷道等治理区域自燃隐患点位置的精准判定提供了解决方案。本文主要研究内容和研究结果如下:（1）在高测温精度拉曼分布式光纤传感领域,针对系统测温精度受限于雪崩光电探测器（Avalanchephotodetector,APD）的光电响应增益、光纤温度敏感性、光纤色散和光纤突变损耗的科学难题,本文首先通过建立光纤拉曼散射温度调控模型,理论揭示了上述因素对系统测温精度的影响。然后基于改进型拉曼传输方程的理论机理研究,提出了多种新型传感解调方案用以提升系统测温精度。首先提出了一种动态增益校准方法用以校准因APD温漂导致系统测温精度降低的问题,在10.0 km的传感距离上将系统测温精度从6.4℃提高至1.2℃。进一步提出了一种差分温敏补偿方法用以解决传感光纤温度敏感性随传感距离增加而逐渐恶化的问题,将系统测温精度提高至0.36℃。此外,在面向实际工程应用领域,提出了光纤色散差分补偿法和联合参考光纤温度的双端环路解调法,解决了因拉曼双波长差异和光纤突变损耗导致系统测温精度下降的问题。（2）在高温度分辨率拉曼分布式光纤传感领域,针对系统温度分辨率受限于SNR的技术瓶颈,本文提出了一种动态差分衰减识别方法用以解决传统系统定标通道光干扰噪声对温度分辨率性能的影响。此外,该方法在温度测量前无需进行全光纤定标处理,简化了系统解调过程。实验结果显示,通过抑制定标光干扰噪声,该方法可以将系统SNR提高至13.32 dB,在17.0 km的传感距离实现了 0.18℃的温度分辨率性能。最后,在大温度测量范围下,本文仿真研究了单路解调系统、双路解调系统和光纤衰减对温度分辨率性能的影响。（3）在高空间分辨率拉曼分布式光纤传感领域,针对系统空间分辨率受限于光源脉冲宽度的科学问题,本文提出了 一种基于自发辐射源（Amplifier spontaneous emission,ASE）相关函数时域压缩解调的新机理和新方案。该方案以ASE源取代脉冲激光作为探测信号,首先建立了光纤ASE拉曼散射温度传感调控模型,通过对传感光纤激发的后向拉曼反斯托克斯散射信号进行时域差分重构,以此剥离出各个位置点携带ASE源时序特征的拉曼反斯托克斯信号。然后基于相关函数进行时域压缩解调,揭示了 ASE拉曼散射温度调制光场空间位置与ASE参考信号的相关特性,提出了光纤突变温度与相关峰峰值关系的解调方程。仿真结果表明,系统在10.0 km的传感距离下可以将传统米量级的空间分辨率性能提升至7.5 mm,最为关键的是,该方案实现的空间分辨率性能与传感距离无关。（4）在基础设施结构健康安全监控领域,要求拉曼分布式光纤传感可以同时监测结构裂隙和环境温度变化信息。针对此应用需求,本文提出了一种基于拉曼斯托克斯光损耗分析及温度协同效应的新型双参量光纤传感方案,用以实现光纤沿线分布式温度和结构裂隙协同监测。该方案基于光纤环路温度解调方法进行光纤沿线分布式温度信息提取,基于光纤拉曼斯托克斯光损耗分析方法进行结构裂隙范围检测。实验结果表明,该方案在保证光纤沿线高精度温度测量的同时,基于拟合后的拉曼斯托克斯光损耗强度可以实现1.6 mm至5.6 mm的裂隙范围检测和0.4 mm分辨率的裂隙检测。（5）针对能源开发与运营安全监控领域要求拉曼分布式光纤传感在各类灾害发生前快速精准测量出光纤沿线的温度突变位置信息的应用需求,本文提出了一种基于传感光缆温度变化率与环境差异的热传递函数超前预警技术,解决了系统因传感光缆温度传递滞后效应带来响应时间恶化的难题,实验结果显示系统的温度传感响应时间可以从23.4 s优化至1.3 s。进一步,提出了一种基于多阶实时移动平均法的深度学习数据挖掘和融合预警技术,对光纤沿线的历史温度传感数据进行数据挖掘分析并建立预测模型,实验实现了超前近60 s传感光缆沿线的温度变化准确预测,解决了当前分布式光纤传感仪在面向灾害安全监控领域无法进行预测报警的难题。（6）以“提升能源安全保障能力”为目标,为满足山西省输气管道和煤田自燃安全监测领域对高精度和双参量协同监测的需求,本文基于上述提出的各项性能提升关键方法和技术,开展了新型拉曼分布式光纤传感系统集成化、仪器化研究,研制了高精度拉曼分布式光纤传感仪和双参量拉曼分布式光纤检测仪,并成功应用于山西省沁水输气管道和山西省西山煤田安全监测领域,为输气管网燃气泄漏、西山煤田采空区、煤矿巷道等治理区域自燃隐患点位置的精准判定提供了解决方案。
徐田甜[6]（2021）在《面向核动力应用的拉曼测温系统设计与实现》文中提出核动力装置是先进舰船的核心装备,运行时要保证其安全性和可靠性,而主管道温度的测量对泄漏事故的预防和监测具有重大意义。由于存在核辐射、高温、高湿等因素,相比电子类传感器,光纤传感器由于抗电磁干扰、耐高温、耐高压、抗腐蚀和易于复用等,在核动力装置中有潜在应用价值。由于泄漏位置具有不确定性,点式传感器的应用受到很大限制,而分布式温度传感器能通过测量整个管道温度场的异常分布达到监测管道泄漏事故的目的。本文主要工作如下:针对核辐射引起光纤随机衰减进而导致测温精度严重劣化的问题,提出并搭建基于双端解调技术的分布式拉曼测温系统。将光纤首端和末端接入测温系统构成环路,从两个方向探测信号后进行解调即可消除辐致随机衰减对测温的影响。针对降低仪器仪表使用空间的需求,对测温系统进行小型化设计。将光源、波分复用器和光电探测器等集成在一个小型集成模块,减小系统整体尺寸。试验结果显示光纤经过辐照后采用双端解调测温精度改善。针对高温、高湿、电磁干扰等因素的影响,对系统进行相关防护处理后开展相应的环境适应性试验。热老化试验温度250℃,持续8h;失水事故试验温度不超过164℃,持续24h;高温试验系统所处环境温度为50℃,持续2h;低温试验系统所处环境温度为-10℃,持续2h;交变湿热试验系统所处环境温度为25℃～40℃,湿度超过95%,持续48h;电磁兼容试验测试系统抗电磁干扰性能。实验结果表明传感器可长期运行,且在严酷环境下耐受性良好。测温系统在高温、低温、高湿环境下贮存性良好,且在电磁干扰下可正常工作。本文提出并实现了一套基于双端解调技术的高度集成小型化的拉曼测温系统,验证了其在核动力装置下的适用性和可靠性,为最终实际应用奠定了基础。
张延晓[7]（2020）在《变电站智能化技术方案设计与研究》文中指出智能电网的应用带动了变电站智能化技术的发展。目前我国绝大多数地区已经开始智能变电站的建设与改造工程,部分地区已经实现了智能变电站的可靠运行。相对于普通变电站,智能变电站具有高压设备智能化、二次设备网络化、设备检修状态化等特点,这些特点也是实现变电站智能化的重要基础。高压设备智能化采用智能组件与高压设备相结合的方式组成智能高压设备,实现高压设备各项监测信息的上传,同时接收调度及监控主站下发的命令。二次设备网络化利用先进可靠的通信技术,将变电站二次设备进行分层与组网,实现可靠的测量、保护、控制与计量。本文从变电站智能化的特点及构成体系入手,从智能高压电气设备以及变电站监控系统两方面阐述了变电站智能化的研究背景及其现状。分析变电站智能化架构体系的组成,研究智能变电站网络拓扑与监控系统功能。其次,根据变电站高压设备智能化的需求及其设计原则,提出高压设备智能化的设计方案,重点研究变压器、断路器、互感器等设备的智能化实现方法。然后,针对变电站一体化监控系统架构进行分析,围绕变电站智能化监控系统需求,制定了多层分布结构的变电站在线监测系统,并且对多层次监控系统的设备集成进行优化设计。最后通过对云南省某地级市110kV智能变电站的智能化方案实施过程,并且对智能变电站的运行效果进行分析,分析其运行的故障率以及可靠性,说明高压设备智能化有效的降低了变电站的故障率,提高了变电站的运行效率。通过本文的研究与分析,有效的促进了变电站高压设备智能化技术的发展,同时可以为变电站运行和检修人员在实际工作中提供重要的理论基础。
方星[8]（2020）在《分布式光纤拉曼温度传感系统关键技术的研究》文中研究表明分布式光纤拉曼温度传感系统是现今应用十分广泛的一种测温系统,比如在铁路交通、油气管道、森林火灾等场合中预警;此系统还能够在传感长度长、高温高压、强腐蚀性、强电磁干扰的环境中正常工作,比如核电厂、高压等环境中。分布式光纤拉曼温度传感系统的两个理论支柱就是光纤中的背向拉曼散射对温度信号的敏感关系以及基于光时域反射原理的光纤中的定位技术,使得我们可以获得连续而又稳定的温度信号。然而,在实际的工程实践中,自发的拉曼散射光其光功率比入射光光功率低45dBm至60dBm,这严重的影响到整个系统的实时检测功能和测量时间。这使得我们必须要找到良好的信号处理方法。本文从这个角度分析分布式光纤拉曼温度传感系统在工程实践中存在的噪声,分析产生噪声的原因,比如系统本身硬件上可能存在的噪声及系统的光噪声,同时基于这些原因选择可以降低系统噪声的方法。并探求以深度学习的方法来进行去噪处理,提升系统的信噪比,使得系统的性能更加优越。本文工作有以下几部分:（1）本文介绍了分布式光纤拉曼温度传感系统的国内外发展现状。接着又介绍了光纤中的拉曼散射、瑞利散射、布里渊散射的原理以及光时域反射原理;并对比分析了基于反斯托克斯光的单光路解调方法、以瑞利散射光作为参考光且使用反斯托克斯光的双光路解调方法、以斯托克斯光作为参考光且使用反斯托克斯光的双光路解调方法的特点。（2）本文对系统的搭建及系统各模块器件的主要参数、及系统的性能指标等进行了介绍,并分析了在分布式光纤拉曼温度传感系统中的多种噪声产生的原因。并阐述了累加平均方法以及快速独立成分分析方法的原理等。（3）本文中使用到的去噪的方法有传统的累加平均算法以及快速独立成分分析（Fast-ICA）算法。以提高信噪比1dB为目标对数据进行深度学习的训练。经过试验对比发现Fast-ICA方法的去噪效果比较优越,对提高系统的信噪比有所帮助。
折丽娟[9]（2019）在《基于自制光源的分布式光纤温度传感系统的研究》文中进行了进一步梳理随着科技的进步,长距离、大范围内的温度测量在军工业、交通运输以及农业中占据着重要的地位。光纤温度传感器由于其具有抗电磁干扰、防火防爆、尺寸小质量轻的优点而备受关注。目前,光纤温度传感系统主要有:点式光纤温度传感系统,准分布式光纤温度传感系统（Quasi-Distributed Temperature Senor,Q-DTS）以及分布式光纤温度传感系统（Distributed Temperature Senor,DTS）。自20世纪70年代,分布式光纤温度传感技术被首次提出后由于其相比于准分布式光纤温度传感系统具有结构简单、易于安装、空间分辨率高以及适合长距离传感的特点而被广泛应用于火灾探测、油井温度探测、电力电缆与混凝土质量检测等领域。DTS系统依据光纤内后向拉曼散射的温敏效应来测量光纤所携带的温度信息,再通过光时域反射（Optical Time Domain Reflectometer,OTDR）技术确定整条光纤中每个位置上的温度情况。目前市面上的分布式光纤温度传感系统价格比较昂贵,本文提出自制光源的方法来降低系统成本,其目的是研究出一套价格低廉,长距离传感,高精度的DTS系统。论文的具体研究内容有:1.在进行实验前,本文先对拉曼散射原理与光时域反射技术进行了详尽的讨论,介绍了拉曼散射的温敏效应并依据效应分析了三种典型的DTS系统信号解调方法,对比三种方法的优缺点后确定使用以斯托克斯光为参考光、反斯托克斯光为信号光的双路解调方法对信号进行解调。2.为了搭建一套价格低廉的测温系统,实验中并未直接购买商用光源,而是自制了一套脉宽为12ns,峰值功率高达60.7W,重复频率在100Hz100KHz可调的脉冲光纤激光器,具体光源搭建过程为:采用电流脉冲来调制半导体激光器（Laser diode,LD）使其产生脉冲激光,并用主振荡功率放大（Master Oscillator Power Amplifier,MOPA）技术将微弱的种子源功率进行放大,然后将自制的脉冲光纤激光器作为光源应用在DTS系统中。3.对系统中所需要的各器件进行了分析与选型,在搭建系统前选择自制的脉冲光纤激光器作为光源。通过实验测试,系统信噪比较差,所以在实验中采用累加平均法来提高系统的信噪比。在信号解调的过程中取传感光纤前端长度为150米的光纤作为定标光纤然后采用斯托克斯光与反斯托克斯光的双路解调方法对信号进行解调,从而获得温度信息。4.衡量DTS系统好坏的重要标准有:传感距离、空间分辨率、温度精度以及温度分辨率。通过分析计算,系统传感距离为10公里;对系统空间分辨率测试后确定空间分辨率为1.2米;对系统温度校准后可得系统温度精度为?0.8℃,温度分辨率为1℃。最后在实验室中对系统的稳定性进行了长达180分钟的测试,结果表明系统稳定性良好,符合应用要求。
樊灵旻[10]（2019）在《基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用》文中研究说明电力系统对运行安全的需求越来越高,电气设备的可靠运行就显得必不可少。为了能够发现电气设备的隐患缺陷,及时予以解决,就需要对相关设备的运行参数进行实时监测。电气设备温度测量监控技术是由应用于工业系统的测温技术演变而来的,历经了热电偶技术、可粘贴在被测物体表面的示温蜡片测温技术、基于红外热像仪的远红外测温技术、基于光纤传感系统的光纤测温技术、有源无线测温技术以及基于SAW传感器的无源无线测温技术等发展阶段。近年来,国外相继开发了一些基于不同检测原理的电气设备温度在线监测装置,为满足安全可靠及实用性要求,各国开始趋向于采用无源无线测温方式。声表面波（SAW）无线无源温度传感器除了本身具有纯无源的特征外,也具备维护周期长、可在恶劣环境下工作、价格低廉等优势,并能够便捷的进行安装使用,工作温度的区间也较大,是在各类无线测温系统中较为理想的选择。目前,无线无源测温系统已有许多研究成果。本课题是基于SAW传感器的无线无源测温系统的设计及应用,首先对SAW传感器相关国内外的发展现状以及研究背景进行介绍分析,进一步明确了该课题研究的必要性。其次对SAW传感器相关的原理、结构型式以及测温原理等进行介绍,并对测温系统以及基于SAW传感器的无线无源测温系统的使用场合进行分析。最后对基于SAW传感器的无线无源测温系统的硬件设计、系统结构、数据分析环节进行介绍,并对火电厂的SAW传感器无线无源测温系统进行系统功能设计、安装方案设计以及实测温度分析。本课题的研究,可以加深对SAW传感器无线无源测温系统的学习与理解,为后续SAW传感器的研究提供一定基础。
二、光纤测温系统在电力系统的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光纤测温系统在电力系统的应用（论文提纲范文）
（1）光纤测温技术现状研究及发展趋势（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 点式测温技术分析 |
| 1.1 荧光辐射光纤温度传感技术测温原理及应用 |
| 1.2 砷化镓光纤测温技术工作原理及应用 |
| 2 准分布式光纤测温技术分析 |
| 3 分布式光纤测温技术分析 |
| 3.1 基于拉曼散射的光纤测温系统 |
| 3.1.1 基于时域分析的拉曼测温系统 (R-OTDR) |
| 3.1.2 基于频域的拉曼测温系统(R-OFDR) |
| 3.2 基于布里渊散射的分布式光纤测温系统 |
| 3.2.1 基于时域分析的布里渊测温系统 |
| 3.2.2 基于频域分析的布里渊测温系统 |
| 3.3 基于偏振光耦合理论的分布式光纤测温系统 |
| 4 工程使用现状及发展趋势 |
| 4.1 光纤点式测温在电力系统的应用 |
| 4.2 完全分布式光纤测温在电力系统的应用 |
| 4.3 发展趋势 |
| 5 结语 |
（2）分布式光纤测温系统分辨率影响因素研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 RDTS工作原理 |
| 2 RDTS不同分辨率相互关系研究 |
| 2.1 系统空间分辨率模型 |
| 2.2 系统温度分辨率模型 |
| 2.3 系统时间分辨率模型 |
| 2.4 系统分辨率相互关系 |
| 3 实验验证 |
| 3.1 实验系统 |
| 3.2 实验结果 |
| 1)改变系统脉冲宽度 |
| 2)改变测温距离 |
| 3)改变光纤温度 |
| 4)改变系统累加次数 |
| 4 结 论 |
（3）光纤测温系统识别短周期事件的方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 拉曼散射测温实现 |
| 1.1 光频域分析实现测温 |
| 1.2 光时域反射定位实现 |
| 2 空间短周期事件的识别 |
| 2.1 空间短周期事件漏采集问题分析 |
| 2.2 空间短周期事件的识别实现 |
| 3 实验测试分析 |
| 4 结语 |
（4）高速砷化镓光纤温度传感技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光纤温度传感器研究现状 |
| 1.2.1 光纤温度传感器的发展与分类 |
| 1.2.2 半导体吸收式光纤温度传感器的研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 砷化镓测温模型设计 |
| 2.1 半导体材料光吸收原理 |
| 2.1.1 半导体光学特性 |
| 2.1.2 砷化镓的光吸收特性 |
| 2.2 砷化镓测温模型 |
| 2.2.1 测温理论依据 |
| 2.2.2 测温模型的构建 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光纤温度传感器的设计 |
| 3.1 光纤温度传感器的选材 |
| 3.2 光纤温度传感器结构设计 |
| 3.2.1 温度探头的设计 |
| 3.2.2 温度探头的封装 |
| 3.2.3 整体结构的设计 |
| 3.3 光纤温度传感器性能测试 |
| 3.3.1 光纤温度传感器工作指标 |
| 3.3.2 光纤温度传感器测温性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 测温系统的设计 |
| 4.1 测温系统整体设计 |
| 4.1.1 测温系统框架 |
| 4.1.2 系统测温原理 |
| 4.2 测温系统硬件设计 |
| 4.2.1 硬件框架设计 |
| 4.2.2 硬件电路设计 |
| 4.3 测温系统软件设计 |
| 4.3.1 下位机软件设计 |
| 4.3.2 上位机软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光谱数据解调方法的研究 |
| 5.1 几种光谱解调方法 |
| 5.2 解调方法的设计 |
| 5.2.1 等效波长的概念 |
| 5.2.2 数据处理流程 |
| 5.3 解调方法的验证实验 |
| 5.3.1 实验平台搭建及实验过程 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.3.3 实验结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
| 致谢 |
（5）高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 拉曼分布式光纤传感技术 |
| 1.1.2 温度解调原理及主要性能指标 |
| 1.2 拉曼分布式光纤传感性能提升研究进展 |
| 1.2.1 测温精度和温度分辨率性能提升研究进展 |
| 1.2.2 空间分辨率性能提升研究进展 |
| 1.2.3 预警响应速度性能提升研究进展 |
| 1.2.4 拉曼分布式光纤传感仪研制进展及现状 |
| 1.2.5 性能提升及应用面临的关键问题 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 基于改进型拉曼传输方程的高测温精度拉曼光纤传感 |
| 2.1 基于光纤拉曼散射温度调控模型的测温精度理论分析 |
| 2.1.1 APD光电响应增益对系统测温精度的影响 |
| 2.1.2 光纤群速度色散对系统测温精度的影响 |
| 2.1.3 光纤突变损耗对系统测温精度的影响 |
| 2.2 多级恒温控制方案与动态增益校准法抑制APD温漂 |
| 2.2.1 多级恒温控制系统结构与实验结果 |
| 2.2.2 动态增益校准方法与实验结果 |
| 2.3 差分温敏补偿法校准光纤温度敏感性 |
| 2.3.1 差分温敏补偿法解调原理 |
| 2.3.2 实验结果与分析 |
| 2.4 联合参考光纤温度的双端环路解调法补偿光纤突变损耗 |
| 2.4.1 实验装置及温度解调原理 |
| 2.4.2 实验结果与分析 |
| 2.5 光纤色散差分补偿法校准拉曼波长差异 |
| 2.5.1 光纤色散差分补偿法原理 |
| 2.5.2 实验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于动态差分衰减识别的高温度分辨率拉曼光纤传感 |
| 3.1 影响系统温度分辨率的理论分析 |
| 3.2 动态差分衰减识别方法原理 |
| 3.2.1 面向DDP解调方案的动态差分衰减识别原理 |
| 3.2.2 面向SDP解调方案的动态差分衰减识别原理 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 DDP解调方案实验结果与分析 |
| 3.3.2 SDP解调方案实验结果与分析 |
| 3.4 大温度测量范围下温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.1 DDP解调方案的温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.2 SDP解调方案的温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.3 温度分辨率性能与光纤衰减特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于相关函数时域压缩解调的高空间分辨率拉曼光纤传感 |
| 4.1 影响系统空间分辨率的理论分析 |
| 4.1.1 系统空间分辨率限制因素 |
| 4.1.2 激光脉冲传输特性及散射光强叠加特性分析 |
| 4.2 相关函数时域压缩解调原理 |
| 4.2.1 光纤ASE拉曼散射传输温度调控模型建立 |
| 4.2.2 基于时域差分重构的信号解析与重构理论 |
| 4.2.3 探测定位理论 |
| 4.2.4 相关函数时域压缩温度解调理论 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 定位结果与分析 |
| 4.3.2 温度解调仿真结果与分析 |
| 4.3.3 空间分辨率结果与分析 |
| 4.3.4 温度灵敏度结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于拉曼损耗及温度效应的双参量拉曼光纤传感 |
| 5.1 双参量解调原理 |
| 5.1.1 基于拉曼斯托克斯光损耗分析的结构裂隙检测原理 |
| 5.1.2 基于环路拉曼斯托克斯光解调反斯托克斯光技术的温度检测原理 |
| 5.2 双参量系统实验装置 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 分布式温度传感实验结果 |
| 5.3.2 结构裂隙检测实验结果 |
| 5.3.3 分布式温度及结构裂隙协同传感实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于深度学习的快速响应拉曼光纤传感 |
| 6.1 基于传感光缆热传递函数的温度超前预警技术 |
| 6.1.1 传感光缆温度传递滞后效应 |
| 6.1.2 超前预警模型建立及实验结果分析 |
| 6.2 基于多阶实时移动平均法的数据挖掘和融合预警技术 |
| 6.2.1 技术原理分析 |
| 6.2.2 温度预警实验结果与分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 新型拉曼分布式光纤传感仪研制及工程应用 |
| 7.1 仪器研制与开发 |
| 7.1.1 高精度拉曼分布式光纤传感仪研制 |
| 7.1.2 双参量拉曼分布式光纤检测仪研制 |
| 7.2 LabVIEW联合MATLAB上位机软件系统开发 |
| 7.3 工程应用 |
| 7.3.1 山西省沁水县输气管网泄漏安全监测 |
| 7.3.2 山西省西山煤田采空区自燃安全监测 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）面向核动力应用的拉曼测温系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 分布式测温的研究现状 |
| 1.3.2 分布式测温在核动力环境下的研究现状 |
| 1.4 主要工作内容及结构安排 |
| 第二章 分布式光纤测温系统的理论基础和系统原理 |
| 2.1 分布式测温系统理论基础 |
| 2.1.1 光纤中的背向散射 |
| 2.1.2 光时域反射原理 |
| 2.2 拉曼散射的温度效应 |
| 2.3 辐致衰减效应 |
| 2.3.1 辐致衰减基本原理 |
| 2.3.2 辐射对测温的影响及其校准 |
| 2.4 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的信号解调方法 |
| 2.4.1 基于反斯托克斯光的单路解调方法 |
| 2.4.2 基于斯托克斯光和反斯托克斯光的双路解调技术 |
| 2.4.3 一种双端解调技术 |
| 2.5 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的关键指标 |
| 2.5.1 测温精度 |
| 2.5.2 空间分辨率 |
| 2.5.3 响应时间 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的设计与实现 |
| 3.1 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的设计 |
| 3.1.1 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的解调技术 |
| 3.1.2 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的小型化实现 |
| 3.1.3 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的防护处理 |
| 3.1.4 分布式光纤温度传感器的设计 |
| 3.2 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的实现 |
| 3.3 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统基本性能试验 |
| 3.3.1 测温精度试验 |
| 3.3.2 空间分辨率试验 |
| 3.3.3 响应时间试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 核动力环境因素下的系统适应性试验 |
| 4.1 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的环境耐受性试验 |
| 4.1.1 热老化试验 |
| 4.1.2 失水事故试验 |
| 4.2 基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的环境适用性试验 |
| 4.2.1 高温试验 |
| 4.2.2 低温试验 |
| 4.2.3 交变湿热试验 |
| 4.2.4 电磁兼容试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）变电站智能化技术方案设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 智能变电站架构体系研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 智能变电站架构体系的形成 |
| 2.3 智能变电站网络拓扑结构 |
| 2.4 智能变电站监控系统 |
| 2.5 系统高级应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 变电站高压设备智能化设计 |
| 3.1 高压设备智能化技术特征 |
| 3.2 变压器的智能化方案 |
| 3.3 开关设备智能化方案 |
| 3.4 互感器智能化方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 智能变电站监控系统的设计 |
| 4.1 一体化监控系统构架研究 |
| 4.2 智能变电站监控系统设计 |
| 4.3 110KV智能变电站监控系统的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 变电站智能化方案的实施 |
| 5.1 项目概述 |
| 5.2 变电站电气一次系统概况 |
| 5.3 高压设备智能化方案实施 |
| 5.4 变电站自动化监控系统 |
| 5.5 继电保护及安全自动装置 |
| 5.6 一体化电源系统方案 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 变电站运行效果分析 |
| 6.1 变电站运行故障统计与分析 |
| 6.2 变电站可靠性分析 |
| 6.3 经济效益对比分析 |
| 6.4 解决的关键问题 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）分布式光纤拉曼温度传感系统关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究课题背景及意义 |
| 1.2 系统的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 系统的应用领域 |
| 1.3.1 火灾检测 |
| 1.3.2 石油天然气生产 |
| 1.3.3 电力设备温度检测 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 分布式光纤拉曼温度传感系统的理论基础 |
| 2.1 光纤散射理论 |
| 2.1.1 瑞利散射 |
| 2.1.2 布里渊散射 |
| 2.1.3 拉曼散射 |
| 2.2 光时域反射原理 |
| 2.3 系统的温度解调原理 |
| 2.3.1 基于Anti-Stokes光的单光路解调分析 |
| 2.3.2 基于Anti-Stokes光与瑞利光的双光路解调分析 |
| 2.3.3 基于Anti-Stokes光与Stokes光的双光路解调分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 系统的噪声分析和信号处理方法 |
| 3.1 系统的设计搭建 |
| 3.1.1 系统构成 |
| 3.1.2 系统模块的器件及其参数 |
| 3.2 系统的主要指标 |
| 3.3 系统的噪声 |
| 3.3.1 APD探测器的噪声 |
| 3.3.2 瑞利散射光的噪声 |
| 3.4 累加平均方法 |
| 3.5 快速独立成分分析方法 |
| 3.5.1 引入独立成分分析方法 |
| 3.5.2 详解独立成分分析方法 |
| 3.5.3 独立性 |
| 3.5.4 ICA估计原理 |
| 3.5.5 ICA的预处理 |
| 3.5.6 Fast-ICA算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 系统的搭建与实验 |
| 4.1 系统的搭建 |
| 4.1.1 激光器 |
| 4.1.2 光电探测器 |
| 4.1.3 数据采集卡 |
| 4.2 累加平均方法的实验结果 |
| 4.3 Fast-ICA方法的实验结果 |
| 4.3.1 软件实现Fast-ICA算法 |
| 4.4 累加平均算法与Fast-ICA算法的实验结果对比 |
| 4.5 累加平均算法与Fast-ICA算法的去噪效果分析 |
| 4.6 Fast-ICA方法的信噪比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）基于自制光源的分布式光纤温度传感系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 分布式光纤温度传感系统的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 2 分布式光纤温度传感系统的相关理论 |
| 2.1 光纤中的散射 |
| 2.1.1 瑞利散射 |
| 2.1.2 拉曼散射 |
| 2.1.3 布里渊散射 |
| 2.2 光时域反射(OTDR)技术 |
| 2.3 分布式光纤温度传感系统的温度解调原理 |
| 2.3.1 拉曼散射的温敏效应 |
| 2.3.2 反斯托克斯光的单路解调方法 |
| 2.3.3 反斯托克斯光与瑞利散射光的双路解调方法 |
| 2.3.4 反斯托克斯光与斯托克斯光的双路解调方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统光源的实验研究 |
| 3.1 实验装置与原理 |
| 3.1.1 实验结构 |
| 3.1.2 实验材料的选型 |
| 3.2 种子光特性 |
| 3.3 基于主振荡功率放大技术的两级放大 |
| 3.3.1 MOPA结构的介绍 |
| 3.3.2 脉冲光源的两级放大 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 分布式光纤温度传感系统的实验设计 |
| 4.1 实验方案的设计 |
| 4.1.1 实验结构 |
| 4.1.2 系统中各器件的选择 |
| 4.2 系统信噪比改善方法 |
| 4.3 温度的解调 |
| 4.3.1 温度定标 |
| 4.3.2 信号解调的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 分布式光纤温度传感系统重要性能及优化 |
| 5.1 传感距离 |
| 5.2 空间分辨率 |
| 5.2.1 空间分辨率的分析 |
| 5.2.2 测量空间分辨率的实验设计 |
| 5.3 温度精度 |
| 5.4 温度分辨率 |
| 5.5 系统稳定性 |
| 5.5.1 系统稳定性的分析 |
| 5.5.2 系统稳定性的测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究情况 |
| 1.3 国内外工程应用情况 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 1.5 论文主要内容 |
| 第二章 基于SAW传感器的无线无源测温系统的原理 |
| 2.1 SAW特性及原理 |
| 2.1.1 SAW原理 |
| 2.1.2 SAW特性 |
| 2.2 SAW传感器工作原理 |
| 2.3 SAW传感器测温原理 |
| 2.4 SAW传感器形式结构 |
| 2.4.1 有源型振荡器 |
| 2.4.2 无源型振荡器 |
| 2.5 SAW传感器信号检测 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于SAW传感器的无线无源测温系统适用场景分析 |
| 3.1 测温系统概述 |
| 3.2 不同种类测温系统特点分析 |
| 3.3 基于SAW的无线无源测温系统适用场景分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SAW传感器的无线无源测温系统的设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.1.1 测温网关 |
| 4.1.2 SAW传感器 |
| 4.1.3 采集器 |
| 4.2 系统结构 |
| 4.3 功能模块和数据接口 |
| 4.3.1 功能模块 |
| 4.3.2 数据接口 |
| 4.4 数据分析 |
| 4.4.1 高温原因分析 |
| 4.4.2 趋势分析 |
| 4.4.3 薄弱环节预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于SAW传感器的无线无源测温系统在火电厂的应用 |
| 5.1 系统功能设计 |
| 5.1.1 系统登录界面 |
| 5.1.2 树型栏界面 |
| 5.1.3 网关温度状态 |
| 5.1.4 采集器温度信息 |
| 5.1.5 传感器视图 |
| 5.1.6 查询功能 |
| 5.1.7 设备总览 |
| 5.1.8 报警功能 |
| 5.1.9 高温报警短信推送功能 |
| 5.1.10 数据预处理 |
| 5.1.11 传感器温度矫正 |
| 5.2 系统安装 |
| 5.2.1 传感器安装 |
| 5.2.2 天线安装 |
| 5.2.3 通讯装置 |
| 5.2.4 电线连接 |
| 5.3 实测温度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 项目材料使用授权书 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、光纤测温系统在电力系统的应用（论文参考文献）
- [1]光纤测温技术现状研究及发展趋势[J]. 黄长江,肖家宾,李新堂. 电力信息与通信技术, 2022(02)
- [2]分布式光纤测温系统分辨率影响因素研究[J]. 王泽润,叶志浩,夏益辉,杨超. 仪器仪表学报, 2021(12)
- [3]光纤测温系统识别短周期事件的方法[J]. 李新堂,王利明,黄长江. 长江信息通信, 2021(07)
- [4]高速砷化镓光纤温度传感技术及应用研究[D]. 马森. 信阳师范学院, 2021(09)
- [5]高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究[D]. 李健. 太原理工大学, 2021
- [6]面向核动力应用的拉曼测温系统设计与实现[D]. 徐田甜. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]变电站智能化技术方案设计与研究[D]. 张延晓. 山东大学, 2020(04)
- [8]分布式光纤拉曼温度传感系统关键技术的研究[D]. 方星. 电子科技大学, 2020(01)
- [9]基于自制光源的分布式光纤温度传感系统的研究[D]. 折丽娟. 浙江师范大学, 2019(02)
- [10]基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用[D]. 樊灵旻. 上海交通大学, 2019(06)