文档介绍：杭州电子科技大学
硕士学位论文
分布式光纤温度传感系统的可靠性研究
姓名:李涉英
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:王健
20100101
杭州电子科技大学硕士学位论文
摘要
分布式光纤温度传感系统(Distributed Temperature Sensing System,DTS)集传感测量技
术、光通讯技术、消防报警技术为一体,是一种测量技术先进的温度传感系统,具有分布式
实时测量、定位精确、测量灵敏度高、动态范围宽、抗电磁干扰等特点,在电力、土木、石
化、钢铁、冶金等场合得到广泛的应用受到国内外研究者的极大关注。
目前国内 DTS 产品在功能上与欧美国家的同类型产品相比差距较小,但在产品的可靠性
上相差甚远。由于欧美产品的可靠性普遍较高,其仪器的价格往往是国内同类产品的 ~2
倍甚至更高,这造成了目前国内 DTS 高端市场由西门子、安捷伦等国外品牌占据,国内企业
主要占据中低端市场的局面。因此,如何有效提高产品的可靠性,成为国内分布式光纤传感
器厂商急待解决的问题。本文在前期工作的基础上,对 DTS 系统的可靠性展开研究,主要包
括以下几个方面:
、课题背景及意义
简要阐述了 DTS 系统的优势及应用,在对 DTS 系统可靠性研究意义及现状总结的基础
上,提出了 DTS 系统可靠性研究方法。
2、建立了 DTS 系统可靠性工作流程
依照可靠性相关理论并结合 DTS 系统特征,根据 DTS 系统的可靠性需求,建立了可靠
性工作流程,用于指导 DTS 系统的可靠性研究。
3、分析了系统性能对 DTS 系统可靠性的影响
对 DTS 系统的可靠性设计进行了分析,给出系统关键技术指标的相互联系,总结了改进
系统性能对 DTS 系统可靠性的影响。
4、提出一种改进的小波阈值选取方法用以提高 DTS 系统可靠性
分析了小波去噪在系统中的应用,指出传统统一阈值选取方法的不足;并根据 DTS
系统的温度反演曲线,提炼出噪声模型,提出一种新的改进阈值方法用以提高 DTS 系统的可
靠性。
5、自行设计研制出系统关键光学器件测试工装,完成系统可靠性试验
以 DTS 系统的研发为例,基于 DTS 系统可靠性需求,在可靠性研究框架指导下设计并
研制出系统关键光学器件测试工装,应用 General Requirement 系列标准和相关国家标准,进
行了可靠性测试,包括:关键器件的进检测试,光学模块测试,系统的功能测试,环境适应
性测试,以及贝塔测试。根据测试结果,定位出系统缺陷,分析缺陷原因,并采取措施修正
缺陷,从而提高了该系统的性能,提高产品的可靠性。
关键词:分布式光纤温度传感,可靠性,小波去噪,系统测试
I
杭州电子科技大学硕士学位论文
Abstract
Distributed temperature sensing (DTS) system, integrated with sensing measurement
technology, munication and fire alarming technology, is a new kind of temperature
sensor with advanced measurement technology. Due to its advantages of distributed real-time
measurement, precise location, high sensitivity, wide dynamic range, and immunity to electronic
ic interfere in tremendous applications, it was widely used in the field of power industry,
petroleum chemical industry, and metallurgical industry etc. As a result, it attracts more and more
attention both at home and abroad.
Nowadays, compare with the similar foregin products, the domestic DTS system have a close
function but a much lower reliability. Therefore, the foreign DTS products could cost up to 1.