分布式光纤传感测温技术在煤矿的应用研究

宋兆国 徐召栋 王清彦

（1.山东东山王楼煤矿有限公司，山东 济宁 272065； 2.山东鼎安检测技术有限公司，山东 济南 250000）

随着煤矿开采深度的增加，地热能逐渐地显现出来。防治采煤工作面自然发火危害是煤矿安全生产的重点，如何有效地实时监控采煤工作面温度成为预防火灾的重点工程。现阶段，大量煤矿采取了人工直接检测手段以及间接气体采集分析手段[1]。直接法不但容易造成人为误差，而且浪费大量的人力以及物力。检测气体法，不能保证实时检测，实验室误差也成为了不可避免的问题。

分布式光纤传感测温监测系统采用嵌入式技术设计，具有良好的性能指标和系统稳定性。感温光缆本身作为温度传感器，可实现长距离不间隔监测温度，并适应矿井恶劣的地质环境，具有火灾智能监测预警定位功能，能够有效地监测预警采煤工作面温度，极大地降低了煤矿工作面火灾的发生几率。

1 光纤温度传感器原理

分布式光纤传感测温系统如图1。该测温系统总共由五部分组成，首先由激光器发射激光脉冲，传至耦合器，实现信号的接收，感温光纤感知温度通过后将散射信号传至定标光纤（控温装置），耦合信号所接收到的信号传至分光器实现信号处理，最后达到报警控制、信号解调、光纤通讯、光纤传感等功能。

该系统可完成远距离传输，以光纤为介质，最后传至信号处理模块，完成光谱分析。具体实现过程如图2。

图 1 光纤温度传感器测温流程