基于BOTDA技术的电缆温度监测

图3和图4分别是电缆处于升温状态条件下数据处理前和数据处理后的温度变化曲线。从图4中可以看出，升温状态下，电缆线芯温度和光纤测电缆内部温度的变化趋势是基本吻合的，呈现上升趋势，能很好的反映出电缆导体温度的变化。从图4中还可以看出，当光纤测电缆内部温度曲线达到最高点时，电缆的线芯温度滞后2 min到达温度的最高点。这也验证了电缆内部热传递的滞后性。从数据拟合后的误差平方和中可以看出，光纤测温要比热电偶测温更准确，温差误差小，响应时间短。图5中，我们可以得出热电偶测温的温差保持在±1．3℃，而基于分布式布里渊散射光纤传感器测温的温差保持在±1℃。由此可见，BOTDA技术的特点是动态范围大，测量精度高。基于布里渊散射的分布式光纤温度应变传感监测技术在海底电缆领域的应用是可取的。其测温精度也较高，值得推广。

4 结论
基于BOTDA的测温技术，可以实现电缆全程温度在线检测，满足26／35kV电力电缆的线路运行温度在线检测的技术要求。由光纤得到信号再配合一系列的信号处理、软件开发、模型设计等，可以计算出电缆沿线随着时间变化的温度变化，温度误差小，响应时间短，运行可靠。通过监测电缆内部温度变化，可以预测电缆线芯温度的变化趋势，为电力部门控制电缆导体温度提供可靠依据。
BOTDA系统的显著特点是动态范围大，测量精度高。但系统较复杂。BOTDA技术存在的主要问题在于：1)激光器的稳频，对光源和控制系统的要求很高；2)由于布里渊频移对温度的变化也较敏感。因此，在下一步进行实地实验时，将BOTDA技术应用于监测海底电缆时还需要考虑如何将拉伸应变引起的频移与温度引起的频移区分开来。