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分布式光纤温度传感(DistributedTemperature Sensor,DTS)是一种对沿光纤方向温度场分布进行实时连续测量的技术,被广泛应用于仓储、油气管道等大型基础工程设施的安全健康监测中。DTS系统主要基于拉曼散射的温度效应进行温度测量,结合光时域反射(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)技术对光纤各点的位置实现定位,从而得到光纤沿线的各点的温度信息。火灾预警技术,作为安全健康监控技术的重要组成部分,为火灾的早期发现提供了有力的保障,能够有效避免火灾的灾难性后果。论文针对DTS系统的性能优化方法和基于DTS系统的火源定位方法进行了深入研究,主要包括以下几个方面的内容:首先,叙述了 DTS系统中拉曼散射原理和实现温度定位的OTDR技术原理,并分析比较了 DTS系统的三种温度解调方法。其次,搭建了 DTS实验系统,分析了系统的性能指标;针对空间分辨率影响测温误差的问题,提出线性拟合法将系统的空间分辨率从5m提高到1m,有效地减小了温度测量误差。使用环形结构的DTS系统消除了斯托克斯拉曼散射光和反斯托克斯拉曼散射光的衰减系数不同的影响,针对波分复用器隔离度不足引起的拉曼散射光中含有部分瑞利噪声的问题,通过预先标定的方法扣除瑞利噪声来解调温度,有效地提高了系统的测温准确度。最后,基于封闭空间内的温度场分布特点,结合传感光纤容易布线,可长距离温度实时测量的优点,提出了双光纤平行结构和垂直结构的火源定位方法。针对双光纤平行结构火源位置坐标误差较大的问题,提出采用滑动平均的方法在一定程度上减小了火源位置坐标的误差;为实现火源定位的可视化,提出了分区域计数法,结合三次样条插值,有效地减少了火源定位需要的时间。双光纤垂直结构火源定位方法比较简单,容易操作。提出了温度曲线滑动平均法和峰值半宽度法修正了由不平坦隔热顶板引起的火源定位偏差,实现了快速准确的火源定位。