分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用研究

详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用。首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性。其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的光纤布置方案与监测方案;通过监测实例介绍了如何利用该技术监测水库库水温度;依托实际工程,研究了该技术在混凝土坝施工过程中温度监控时光纤布设所遵循的原则和埋设的基本方法。最后,通过理论分析,提出了利用该技术监测河流断面流速的基本思路与测量方法。

基于分布式光纤温度传感技术的渗流监测试验

为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析不同渗流量下光纤温降情况,说明光纤布置方式的合理性及渗流定量监测的可行性,并给出了提高温度测量精度及压实效果的有效措施。

基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量方法及应用

详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60 m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。

分布式光纤温度传感技术用于面板堆石坝面板渗漏监测

分布式光纤温度传感技术为渗漏监测提供了一个全新的方法。文中结合思安江混凝土面板堆石坝的具体情况,设计了监测光缆布设方案,对分布式光纤温度传感技术进行了全面研究。通过对历时长达1年的多次测量结果进行分析和比较,准确地监测到了面板的渗漏地点,为该技术的推广应用积累了经验。

分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势

阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于后向瑞利散射、后向拉曼散射和后向布里渊散射的分布式光纤温度传感技术,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。

分布式光纤温度传感技术在无人舰艇自动灭火系统中的应用

分布式光纤温度传感器是一种新型传感器,相对传统的火焰探测传感器具有体积小、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰等特点,并能组建大规模分布式传感网络,近年来已成为车载、舰载灭火防护领域中的研究热点。文章介绍了分布式光纤温度传感器的特点和工作原理,综述分布式光纤温度传感器在舰载灭火防护领域的研究现状,探讨基于分布式光纤温度传感器建设的舰船灭火防护系统的组成和分布式光纤温度传感技术的主要研究内容。

分布式光纤测温技术在火区爆破中应用

为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温系统能快速获得炮孔温度分布情况,通过比较同一炮孔在注水降温前后的温度,结果表明:炮孔温度在注水降温停止后的较短时间内即可回升至降温前的温度,因此现场装药连线等爆区区域内的工作需要在抽出水管后的较短时间内完成。

基于分布式光纤温度测井的注入和产出剖面解释方法研究

近年来,随着分布式光纤温度传感(DTS)技术的快速发展,由于其对井干扰小、施工方便、能实时提供准确且连续的温度数据等优势,越来越多的被应用于井下的动态监测中.然而,实际应用中DTS数据量巨大且复杂,如何分析数据和用其解释井下的流量剖面及生产动态仍是一项巨大挑战.为此,本文基于井筒与地层间的传热机理,建立了多相流井筒温度分布模型,分析了不同影响因素下井筒的温度曲线响应特征.对实测DTS数据进行分析,建立基于井筒温度分布模型的拟合评价目标函数,用L-M(Levenberg-Marquarelt算法)和Sqp-legacy(Sequential quadratic programming-legacy,顺序二次规划遗传算法)两种算法进行反演后,将PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群优化算法)与两种算法结合,对比两组组合算法的反演误差后选用PSO-LM算法,PSO-LM算法既具有PSO算法的随机性也具有L-M算法的高效性.然后对两口实测井进行解释,误差结果表明PSO-LM算法的精度较高,满足实际应用,验证了反演解释模型的正确性和可靠性.

一种全新的水力压裂诊断方法:光纤传感监测技术

哈里伯顿公司开发的水力压裂诊断方法FiberWatch（R）光纤传感监测技术能用于水平分支井水力压裂监测,还能用于各种不同阶段的井眼动态监测、重油热采井及海上深水油气井的井下永久监测等.FiberWatch包括FiberLogTM电缆技术、分布式光纤温度传感技术DTS（Distributed Temperature Sensing）、分布式光纤声波传感技术DAS（Distributed Acoustic Sensing）、分布式光纤应变传感技术DSS（Distributed Strain Sensing）、单点式光纤传感技术FIBERPOINTTM以及配套的解释处理软件FiberViewTM等.FiberLogTM电缆技术采用电光电缆,在缆铠内部埋置的多光纤电缆中有一根电导线,通过该电导线为井下牵引器供电,将单芯电缆传感器传送到大斜度/水平井中.

加热光纤法同步测定土壤水热参数误差分析

土壤水热参数是研究土壤水热传输的基本物理参数。当前热脉冲探针法(HPP)可同步测定土壤水热参数,但该方法仅限于在点尺度下测定。与其具有相同理论基础的加热光纤法(SPHP-DTS),可将测定尺度增大至田间千米尺度,但其测定精度尚未得到有效验证。为了探知SPHP-DTS法的误差,本研究进行了SPHP-DTS法与HPP法测定土壤水热参数的对比试验。结果表明,以HPP为标准,加热光纤法测定热导率的精度RMSE为0.13 W×m^(-1)×℃^(-1)。SPHP-DTS法测定的热导率显著高于HPP法,主要原因在于加热光纤时产生的温度效应。通过热导率法测定土壤含水率时,在热导率测定误差的影响下,SPHP-DTS法的测定精度明显低于HPP法。SPHP-DTS法测定土壤水热参数的其他误差来源包括光纤与土壤之间多个界面的接触热阻、光纤的温度敏感性、噪音干扰以及温度梯度驱动下的水分迁移。本研究可为SPHP-DTS法提升土壤水热参数测定精度提供理论参考。

埋地输油管道泄漏影响区内大地温度场的数值模拟

基于分布式光纤温度传感技术在输油管道检测中的应用机理,采用有限容积法建立管道泄漏多孔介质流固耦合换热数学模型,利用Fluent软件数值模拟了埋地输油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化。通过对管道泄漏前后大地温度场的对比,结果表明:管道泄漏后,一定时间内管道周围土壤温度变化剧烈,随着泄漏时间的延长,热影响区范围继续扩大但逐渐趋于平稳。在管道周围一定范围内布置光纤传感器,应用分布式光纤温度传感技术检测管道泄漏是可行的。

中国计量学院光纤传感技术领域科技成果喜获国家技术发明二等奖

由国家质检总局推荐，中国计量学院张在宣教授主持完成的“基于拉曼散射的新型分布式光纤温度传感技术与工程安全监测应用”项目围绕工程火情监测及预警、智能电网等检测所面临的分布测温准确性、测量快速性、定位报警可靠性三个关键问题，主要发明了：新型分布光纤拉曼散射温度传感系统及解调、定标技术；新的温度传感脉冲编码解码等信号处理技术；