光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用讲解
光纤传感技术在安全监控中的应用
光纤传感技术在安全监控中的应用第一章前言随着物联网技术的逐步成熟，安全监控已经成为了一个重要的应用领域。
传统的安全监控技术主要采用电缆或者无线电波传输信号，但是这些技术在信号传输距离、抗干扰等方面存在很多问题，将会给实际应用带来不少的困难。
而光纤传感技术则可以解决传统技术所面临的种种问题，因此越来越多的人开始将光纤传感技术应用于安全监控领域。
第二章光纤传感技术介绍光纤传感技术是一种基于光学效应的传感技术，通过测量光纤中发生的物理量变化来获得被测量物理量的信息。
比如，将光纤作为传感器用于检测温度、压力、弯曲、振动等参数是光纤传感技术的一个典型应用。
光纤传感技术具有体积小、重量轻、可靠性高等优点，且不会受到电磁波的干扰，因此非常适合用于复杂的环境下进行测量。
第三章光纤传感技术在安全监控中的应用3.1 告警系统在安全监控中，告警系统是一个非常重要的环节，它能够帮助我们及时发现异常情况并采取相应的安全措施，从而保证人身和财产的安全。
基于光纤传感技术的告警系统通过对光纤的激光光强变化进行检测，能够实时监测安全区域内的温度、烟雾、火灾等危险信号，一旦发现异常情况即可采取相应的安全措施。
相比于传统的告警系统，光纤传感技术在精准度、抗干扰性等方面具有优势。
3.2 安全检测系统安全检测系统是一种用于检测环境安全状态的技术系统，它能够对环境中出现的问题进行精准的检测和分析，并及时报警提醒。
基于光纤传感技术的安全检测系统可以实现对环境中各种参数的监测，比如温度、湿度、气体浓度等，从而可用于危化品、煤矿、化工厂等工业场所的安全监控。
此外，光纤传感技术还可通过检测地面振动实现对地质灾害的预警。
3.3 防盗系统基于光纤传感技术的防盗系统主要是通过监测运动传感器、门磁传感器、玻璃破碎传感器等一系列传感器的信号来实现室内外的全方位监测。
同时，光纤传感技术还可以在墙壁和地板中嵌入微小的传感器，从而实现对室内外的封闭式监控。
相比于传统的防盗系统，基于光纤传感技术的防盗系统在环境适应性、监测范围以及安全性上都有很大的优势。
光纤传感技术在监测中的应用
光纤传感技术在监测中的应用光纤传感技术是一种新兴的传感技术，该技术通过利用光纤来进行传感，能够实时监测、检测各种物理量，包括温度、压力、应变、湿度等等。
由于其高精度、高可靠性和高灵敏度等特点，在监测领域中被广泛应用。
本文将从光纤传感技术的原理、特点以及应用案例进行探讨。
一、光纤传感技术的原理光纤传感技术是基于激光原理和光纤传输原理而产生的。
通过一个光源发射出激光，光纤将其传输至检测区域，当遇到被监测物理量时，激光会产生微小的反射，并且这些微小的反射会被光纤传递回来。
将这些反射信号与未受物理量影响的参考信号进行比较，就可以得出被监测物理量的变化。
而这种变化可以通过光的强度、相位和频率等不同方式来体现。
二、光纤传感技术的特点与传统的传感技术相比，光纤传感技术具有以下特点：1.高灵敏度由于光在光纤中传输的时候不会受到外界影响，所以光纤传感技术可以实时监测、检测各种物理量，因而具有非常高的灵敏度，能够检测到微弱的信号。
2.高精度光纤传感技术在监测过程中会产生非常微小的信号变化，但它们的变化可以通过高精度的光学仪器来检测和分析。
这种高精度的检测使得光纤传感技术在精密监测领域中有着广泛应用。
3.高可靠性由于光纤传感技术不需要电子元件，因此它可以在复杂的环境中使用。
此外，由于它可以通过光信号来传输数据和信息，所以光纤传感技术也可以让数据传输更加可靠和安全。
三、光纤传感技术在监测中的应用案例1.温度监测光纤传感技术可以被用来监测和控制各种设备中的温度。
例如在铁路、船舶、火箭等运输设备中，可以通过光纤传感技术来实时监测设备的温度变化，从而保证设备运行的安全稳定。
2.压力监测光纤传感技术可以被用于监测和控制制造车间中的压力。
通过利用光纤传感技术进行压力检测，可以减少工人接触到危险物质的风险，同时还可以降低制造过程中出现的人为因素导致的问题。
3.应变监测光纤传感技术可以被用来检测和控制建筑结构中的应变。
例如，在一些高层建筑、大桥、隧道等建筑结构的构建过程中，可以通过光纤传感技术实时监控结构的应变变化，并提供实时数据，以便工程师可以根据这些数据来进行合适的调整。
光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用讲解
光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用讲解 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用山东微感光电子有限公司目录1.研究背景........................................................... 错误!未定义书签。
2.研究目的与意义 ............................................... 错误!未定义书签。
3.研究内容........................................................... 错误!未定义书签。
4.研究目标及技术路线 ........................................ 错误!未定义书签。
5.研究方案........................................................... 错误!未定义书签。
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光纤光栅传感技术..................................................................... 错误!未定义书签。
光纤分布式温度检测技术.......................................................... 错误!未定义书签。
光纤气体检测技术..................................................................... 错误!未定义书签。
光纤传感技术在电力安全监测中的应用...................... 错误!未定义书签。
光纤传感技术在智能监控系统中的应用研究
光纤传感技术在智能监控系统中的应用研究智能监控系统作为一种重要的安防设备，正在被广泛应用于各个领域。
光纤传感技术作为一种重要的监控设备，具有高精度、长传输距离、抗电磁干扰等优势，在智能监控系统中的应用日益重要。
本文将对光纤传感技术在智能监控系统中的应用进行探讨和研究。
1. 光纤传感技术的原理和特点光纤传感技术是利用光纤的纤芯和外包层对物体的光变化进行测量或传感的技术。
光纤传感技术具有以下特点：首先，光纤传感技术具有高精度的特点。
由于光纤传感技术使用光的传输和测量，其测量结果具有高精度，并且不受外界环境的干扰。
其次，光纤传感技术具有长传输距离的特点。
光纤传感技术可以实现光信号的长距离传输，传输距离可以达到几十公里，远远超过传统传感技术的局限。
再次，光纤传感技术具有抗电磁干扰的特点。
光纤传感技术不受电磁干扰的影响，可以在强电磁环境下正常工作，保证传感结果的准确性。
最后，光纤传感技术可以实现多点监测。
由于光纤传感技术可以实现多个传感器的接入，因此可以实现对不同位置的同时监测，提高监控系统的全面性和综合性。
2. 光纤传感技术在智能监控系统中的应用2.1 光纤传感技术在入侵检测中的应用入侵检测是智能监控系统的重要组成部分，通过监测安防区域的入侵行为来保护人员和财产的安全。
光纤传感技术可以通过光纤布设在安防区域的地面、墙壁等位置，通过光纤传感技术对光信号进行测量和监测，当有人或物体对光纤产生干扰时，系统可以及时发出警报，保障安全。
2.2 光纤传感技术在火灾监测中的应用火灾监测是智能监控系统的重要功能之一，对于防止火灾的发生和减少火灾对人员和财产的威胁具有重要意义。
光纤传感技术可以通过光纤传感器测量温度、烟雾等指标，当检测到异常情况时，及时触发火灾警报系统，并向相关人员发送警报信息，提高火灾的检测和响应效率。
2.3 光纤传感技术在环境监测中的应用环境监测是智能监控系统中的重要应用场景之一，涵盖空气质量、噪音、湿度等指标的监测。
光纤传感技术在智能监测系统中的应用
光纤传感技术在智能监测系统中的应用随着现代化生产、建设和生活的不断发展，人们对于信息的获取、传输和处理的需求也越来越多样化和复杂化。
在这样一个大背景下，智能监测系统应运而生。
它利用传感器和现代信息技术来实现对于生产、环境和设备等多种领域的智能自动监测，旨在提高生产效率、保障生产安全和维护环境健康。
而光纤传感技术的崛起，为智能监测系统的发展带来了无限可能。
什么是光纤传感技术？光纤传感技术是一种利用光纤作为传感器的物理量测量手段的新兴技术。
它通过特殊的探测、分析和处理手段，将光信号的变化转化为一定的物理量或环境参数的值，从而实现对于目标物质或环境状态的检测和监测。
光纤传感技术的优势相对于传统的电气传感技术，光纤传感技术具有以下优势：1. 相对于电气信号，光信号传输不易受到干扰和衰减，可以实现长距离、高速、高带宽等特性的传输，并且容易与光纤通信技术相结合，实现信息的集成传输。
2. 光纤传感器具有较小的体积和重量，能够实现不同方向和位置上的分布式部署和多重量测。
3. 光纤传感器对于不同物理量和环境参数的测量精度较高，能够实现高精度、多参数、实时化的监测。
随着光纤传感技术的不断成熟和发展，光纤传感器在智能监测系统中得到了广泛的应用。
以下就是一些典型的应用案例。
1. 温度、压力、流量等物理量的测量在工业生产过程中，温度、压力、流量等物理量的监测对于生产效率和产品品质的保障至关重要。
利用光纤传感技术，可以实现对于不同物理量的测量。
例如，利用光纤布里渊散射传感器可以实现对于温度和压力的同时测量，利用光纤拉曼散射传感器可以实现对于流量和密度的同时测量，提高了测量的灵敏度和准确度。
2. 基础设施安全监测现代城市的基础设施包括桥梁、隧道、建筑物等，需要进行定期监测和保养。
利用光纤传感技术，可以实现对于地震、爆炸、裂缝等多种事故情况的快速检测和定位，并且可以根据数据分析提出针对性的维护计划，大大降低了基础设施事故的风险。
光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用研究
光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用研究引言：随着电力设备的不断发展和智能化的需求增加，传统的监测方法已经不能满足日益复杂的电力设备监测需求。
光纤传感器技术作为一种先进的监测技术，它的高精度、可靠性、抗电磁干扰和多参数测量等优点，被广泛应用于电力设备智能监测中。
本文将对光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用进行研究和探讨。
1. 光纤传感器技术简介1.1 光纤传感器的原理光纤传感器是利用光纤的光学性能和信号处理技术，实现对环境参数的非接触性和分布式实时监测的技术。
其原理是通过测量光纤上的一些光学信号的变化，来获取被测量的参数信息。
1.2 光纤传感器的优势光纤传感器具有高精度、高灵敏度、抗电磁干扰、可靠性高等优势。
同时，光纤传感器可实现多参数测量，能够满足电力设备多参数监测的需求。
1.3 光纤传感器在电力设备监测中的应用现状光纤传感器技术已经在电力设备监测中广泛应用，如电力变压器、电缆线路和发电机组等。
2. 光纤传感器技术在电力变压器监测中的应用2.1 变压器温度监测光纤传感器可通过测量光纤温度进行电力变压器的温度监测，能够实现实时监测和报警。
这对于保护变压器的安全运行和提高设备的可靠性至关重要。
2.2 变压器振动监测光纤传感器可将其布置在变压器上，通过测量变压器的振动情况，可以及时检测到变压器内部的故障状态，并进行预警和维修。
2.3 变压器局部放电监测光纤传感器可以通过监测变压器内的局部放电情况，判断变压器是否存在潜在的故障，从而实现对变压器的早期故障诊断和预警。
3. 光纤传感器技术在电力电缆监测中的应用3.1 电缆温度监测光纤传感器可以被安装在电缆中，测量电缆的温度分布。
通过实时监测电缆温度，可以解决过热问题，并提前预警潜在的故障。
3.2 电缆应力监测光纤传感器通过测量电缆综合应力，可以判断电缆是否存在过载和外力损伤等问题。
提前发现问题，能够及时采取措施进行维修和保护。
3.3 电缆湿度监测一个湿度传感器可以被安装在一台电缆内，而不是测量它的状态，并向操作员发送更改并获得警报。
光纤传感器在智能电网中的应用
光纤传感器在智能电网中的应用嘿，说起光纤传感器在智能电网中的应用，那可真是个有意思的话题！先给大家讲讲我前段时间的一次经历。
我去一个朋友家，他们小区正在进行电网改造。
我好奇地跟施工人员聊了起来，就听到他们提到了光纤传感器这个新鲜玩意儿。
咱先来说说智能电网是啥。
简单讲，它就像是电网的“超级大脑”，能更高效、更可靠地给咱们供电。
而光纤传感器在这当中，那可是发挥了大作用。
光纤传感器能精准地监测电流和电压。
想象一下，它就像一个超级敏锐的“小侦探”，不放过任何一丝电流和电压的变化。
比如说，电网中某个地方电流突然增大或者电压出现异常波动，光纤传感器能第一时间察觉到，并迅速把这个信息传递给控制中心。
这可不得了，能让工作人员及时采取措施，避免出现大的故障，保障咱们家里的电一直稳稳当当的。
它还能检测温度呢！在电网的一些关键部位，比如变压器那里，温度过高可是个大隐患。
光纤传感器就时刻盯着温度的变化，一旦温度接近危险值，马上发出警报，这就像是给电网安装了一个“高温警报器”，让危险无处遁形。
还有啊，光纤传感器对电网中的设备振动也能监测得明明白白。
设备要是出现不正常的振动，它能马上通知工作人员去检查维修，避免小问题变成大麻烦。
再给大家举个例子，有一次一个工厂的电网出现了轻微的故障，就是靠光纤传感器及时发现，工作人员迅速抢修，才没有影响工厂的正常生产。
要是没有这灵敏的光纤传感器，等故障变大了，那损失可就大了去了。
而且，光纤传感器还有个特别牛的地方，就是它不容易受到电磁干扰。
电网里的电磁环境那可是相当复杂，一般的传感器可能会被干扰得晕头转向，给出错误的信息。
但光纤传感器就像个“坚强的战士”，丝毫不受影响，始终坚守岗位，提供准确可靠的数据。
总之，光纤传感器在智能电网中的应用，让咱们的用电变得更安全、更稳定、更高效。
它就像是智能电网的“秘密武器”，默默地守护着咱们的光明和便利。
希望随着技术的不断进步，光纤传感器能在智能电网中发挥更大的作用，让咱们的生活更加美好！。
光纤传感技术在智能电力系统中的应用研究
光纤传感技术在智能电力系统中的应用研究智能电力系统作为现代电力系统中的重要组成部分，致力于提高电力系统的运行效率、可靠性和安全性。
光纤传感技术作为一种先进的测量技术，已经在智能电力系统中得到广泛应用。
本文将对光纤传感技术在智能电力系统中的应用进行研究和讨论。
光纤传感技术是利用光纤作为传感元件中的传感器，通过测量光的改变来获取环境参数的一种技术。
在智能电力系统中，光纤传感技术可以应用于电力设备状态监测、电力线路温度监测、电力设备故障检测等方面。
首先，光纤传感技术可以用于电力设备的状态监测。
传统的电力设备状态监测通常依赖于传感器的布设和数据采集系统的建立。
而光纤传感技术可以通过在光纤中加入传感元件，实现对电力设备状态的实时监测。
例如，在变压器中安装光纤传感器，可以通过光纤传感器感知变压器的温度、湿度、振动等参数，及时发现变压器的异常情况，避免设备故障或事故的发生。
此外，光纤传感技术还可以实现对电力设备的局部放电监测，通过监测光纤中的光强变化来判断电力设备是否存在放电问题，提前预警，保障设备的安全运行。
其次，光纤传感技术在电力线路温度监测方面也发挥着重要作用。
电力线路温度的高低直接影响着电力系统的安全运行和寿命。
传统的温度监测方法往往存在安装不方便、成本高昂等问题，而光纤传感技术则可以通过将光纤绞合在输电线路上，实现对线路温度的实时监测。
光纤传感器可以通过光纤中的光信号的散射情况来判断温度变化，实现对线路温度的高精度测量。
此外，光纤传感技术还可以通过在光纤中加入多个传感元件，实现对多个位置的温度监测，从而全面了解电力线路的温度状态，为电力系统的运行提供参考。
另外，光纤传感技术还可以应用于电力设备故障检测。
电力设备故障的发生给电力系统带来了严重的影响，因此及时准确地检测电力设备故障是非常重要的。
光纤传感技术可以通过在光纤中加入敏感元件，实现对电力设备故障的实时检测。
例如，在变压器中安装光纤传感器，可以通过监测光纤中的光信号的散射情况来判断变压器是否存在内部故障，如绕组局部短路、缺陷放电等。
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光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用山东微感光电子有限公司目录1.研究背景 (1)2.研究目的与意义 (2)3.研究内容 (3)4.研究目标及技术路线 (5)5.研究方案 (6)5.1.光纤传感技术 (6)5.1.1光纤光栅传感技术 (6)5.1.2光纤分布式温度检测技术 (11)5.1.3光纤气体检测技术 (12)5.2 光纤传感技术在电力安全监测中的应用 (14)5.2.1 光纤电缆沟综合监测 (14)5.2.2 光纤高压开关柜温度监测 (19)1.研究背景随着电力系统互联的不断发展，现代电网规模日益扩大，逐渐形成了全国统一、甚至跨国的大型联合系统。
随着电力网络互联程度的不断提高，系统越来越庞大，运行方式越来越复杂，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使整个电网的安全稳定问题越来越突出。
在现代大电网中，各区域、各部分互相联系、密切相关，在运行过程中互相影响。
如果电网结构不完善，缺少必要的安全监测措施，一个局部的小扰动或异常运行也可能引起全系统的连锁反应，甚至造成大面积的系统瓦解。
大规模的电力系统对现有的电网安全状态综合监测提出了新的挑战。
电力系统是现代社会中最重要、最庞大的工程系统之一。
电能供应的中断，不仅直接影响到国防与工农业生产、交通，造成人民生活紊乱，在某些情况下甚至酿成及其严重的社会性灾难。
随着我国电力系统向高效环保可持续发展的目标发展，电力系统的安全高效运行更加重要。
电力设备和电力线路的运行状态监测是保证电力系统安全高效运行的重要手段。
但是，在具有强电磁干扰、高压的恶劣环境下，电子传感器具有很大局限性。
因此，急需对电网运行状态进行实时在线综合检测的有效手段。
光纤传感技术是20世纪70年代末兴起的一种先进的多学科交叉技术。
光纤传感器所具有的诸多独特优点，使得光纤传感器在电力系统安全监测中发挥了巨大作用。
（1）光纤传感器本质为介电材料，传输光信号，本质安全，因此可应用于高电压、强电磁干扰的恶劣环境；（2）体积小、物理性质稳定，适合于在线监测材料结构的健康状况，甚至可以将光纤传感器直接置于材料内部，和材料融为一体形成智能材料和结构；（3）复用能力强，可实现对一线多点、两维点阵或空间分布的连续监测，在同一条检测通道中可以将多个/多种传感器探头串连和并联使用，从而实现对多参数的快速准确测量；（4）光纤传输损耗小，信号传输距离远，可用于远距离监测。
光纤温度传感器、光纤声发射传感器、光纤振动传感器、光纤气体传感器、光纤水位传感器等等，可用于高压开关柜、高压变压器绕组、发电机定子等发电、输变电设备的温度、振动、绝缘程度（局放定位和测量）等状态的实时在线测量，同时可以对电缆的温度进行实时分布式测量和定位，对输变电电缆沟的气体浓度、水位状况进行实时测量。
光纤传感技术必将大大推动电力系统安全监测技术的发展。
2.研究目的与意义电力系统和电力产业是关系到国计民生的方方面面，因此上到国家、电力系统各单位，下到终端用户，均对智能电网的安全和可靠性提出了更高的要求。
在智能电网的格局下，原来的信息集中控制系统“各司其职”、分布控制系统“离线整定、实时动作”的格局必须改变。
针对智能电网对安全性的需求，需要一种新的智能安全网络系统，可以实现电力业务安全防护由技术防护到策略防护的跨越。
电力变电站安全监测被提上了前所未有的高度。
智能电网必须具备高度的“自监”安全能力，才能确保电网流在发、输、变、配、用和调度的各个环节安全、顺畅的传导，对智能电网的成败至关重要，建设实时动态检测系统，适时建设无人值班变电站和集控中心站; 智能电网安全综合监测系统产生重大影响, 对电网的发展, 对电网的安全、稳定运行起到越来越强大的支撑作用。
根据智能电网规划，到2015年，在电网安全监测关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用；到2020年，全面建成智能电网。
这一战略规划的提出，意味着国家将在这一领域持续加大投资力度。
智能电网规划对在线监测技术的发展提出了要求，为理工监测的发展提供了广阔的空间。
因此，要高度重视对大电网运行状态的综合监测，重视利用先进的科学技术，通过科技进步，提高驾驭大电网的能力，确保电力系统的安全可靠运行。
3.研究内容本项目主要研究内容：◆研制新型的高性能光纤温度、气体、压力、位移等传感器；◆研制适于电力系统工程现场应用的光纤电力安全状态监测的解调仪；建立基于光纤传感技术的智能电网安全综合监测系统，主要包括：光纤电缆沟综合监测:实现电缆沟井内电缆接头温度、环境温度、可燃有毒气体浓度、积水深度等环境及运行状态的在线实时监测。
光纤高压开关柜温度监测:发电厂，变电站的高压开关柜温度实时在线监测。
变压器状态监测:主要应用于顶层油温，绕组温度以及环境温度的测量。
输电铁塔状态综合监测:实现输电铁塔的杆塔倾斜、塔基沉降、振动等状态的综合监测。
系统框图4.研究目标及技术路线主要研究目标：研制新型的高性能光纤温度、气体、压力、位移传感器；以及适于电力系统工程现场应用的光纤电力安全状态监测的解调仪；研究光纤传感器在电力系统应用的安装、固定等关键工程技术。
通过该项目的实施，实现包括环网柜、变压器、高压开关、电缆、发电机等多种大型设备、器材等进行在线状态监测及预警，在解决本质安全型电力安全监测监控系统工程化主要系列问题方面获得突破，建立智能电网安全监测监控和灾害预警示范工程；产生一系列拥有自主知识产权的新产品。
技术路线图：项目研究的技术路线5.研究方案5.1.光纤传感技术5.1.1光纤光栅传感技术光纤传感无电安全监测技术是本世纪兴起的前沿应用学科，既用光纤感测信号又用光纤传输信号，是目前传感技术最杰出的代表，是自动检测的革命性技术。
光纤光栅传感器是一种新型全光纤无源器件，与普通传感器相比，具有不可比拟的优势和特点:它本质防爆、无电传感、化学性能稳定、传输距离远、可用于对外界参量的绝对测量，这种特性在传感器领域中引起了革命。
光纤的材料为石英，由芯层和包层组成。
通过对芯层掺杂，使芯层折射率n1比包层折射率n2大，形成波导，光就可以在芯层中传播。
当芯层折射率受到周期性调制后，即成为光栅。
光栅会对入射的宽带光进行选择性反射，反射一个中心波长与芯层折射率调制相位相匹配的窄带光，中心波长为布喇格波长。
光纤光栅传感的基本原理是布拉格反射。
当光波传输通过FBG时，满足Bragg 条件的光波将被反射回来，这样入射光就分成透射光和反射光。
FBG的反射波长或透射波长取决于反向耦合模的有效折射率n 和光栅周期Λ，任何使这两个参量发生改变的物理过程都将引起光栅Bragg波长的漂移，测量此漂移量就可直接或间接地感知外界物理量的变化。
根据光纤光栅对外界温度和应力敏感的特性，设计不同的封装，可以制成光纤温度传感器、光纤压力传感器、光纤水位传感器、光纤振动传感器等各种传感器。
光栅结构示意图光纤水位传感器光纤温度传感器光纤振动传感器光纤温度传感器由于光纤光栅传感器是以波长为编码的，使得光纤传感器具有更高的监测灵敏度和监测精度，同时可以利用波分复用技术组成大容量、多类型的混合传感系统，利用一台监测设备就可以实现温度、压力、水位、振动等的多参数检测。
光纤光栅传感系统光纤光栅温度传感器原理光纤光栅（FBG）是一种反射式光纤滤波器件，通常采用紫外线干涉条纹照射一段10mm长的裸光纤，在纤芯产生折射率周期调制，在布拉格波长上，在光波导内传播的前向导模会耦合到后向反射模式，形成布拉格反射。
对于特定的空间折射率调制周期（Λ）和纤芯折射率（n），布拉格波长为：λB＝2nΛ（1）由式(1)可以看出：n与Λ的改变均会引起反射光波长的改变。
因此，通过一定的封装设计，使能外界温度、应力和压力的变化导致n 与Λ发生改变，即可使FBG达到对其敏感的目的。
光纤光栅原理示意图FBG中心波长与温度变化的关系为ΔλB＝λB（1＋ξ）ΔT （2）式中，ΔλB是温度变化引起的反射光中心波长的改变；ΔT为温度的变化量；ξ为光纤的热光系数。
在1550nm波段，FBG对温度的敏感系数分别为：10pm/o C光纤光栅温度传感器温度测试数据5.1.2光纤分布式温度检测技术光纤分布式测温的基本原理是喇曼（Raman）散射效应。
激光在光纤中传输的过程中，与光纤分子相互作用, 发生散射。
喇曼散射是一种特殊的散射，它会产生两束波长不同的散射光，一束比光源波长长的光，称斯托克斯（Stokes）光，和一束比光源波长短的光，称为反斯托克斯（Anti-Stokes）光。
反斯托克斯光信号的强度与温度有关，斯托克斯光信号与温度无关。
从光波导内任何一点的反斯托克斯光信号和斯托克斯光信号强度的比例中，可以得到该点的温度。
同时，利用光时域反射技术（OTDR）技术通过光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些热点进行定位。
利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量和热点定位。
激光的散射图谱分布式测温光缆光纤分布式测温系统内部由三个监测单元组成，两个单元信道(反斯托克斯和斯托克斯)和一个参考信道，这些背光散射的幅值和各点的喇曼散射光的强度成比例，从两个测量信道得到幅值的关系即可得到沿传感器电缆的光纤温度。
光纤分布式测温原理图5.1.3光纤气体检测技术光纤气体检测技术基于光谱吸收技术，当光通过气体时，光频电磁波与组成介质的原子、分子将发生作用，使得特定波长的光被气体吸收。
每一种气体都对应着一个特定波长的吸收光谱图。
光纤气体传感器不同浓度瓦斯气体的吸收如下图所示。
不同浓度瓦斯吸收图基于光谱吸收技术测量气体浓度时，可利用可调谐激光二极管的波长可以随电流大小调制的特点对激光输出波长进行调制，再利用锁相放大器优异的微弱信号的提取能力实现气体吸收光谱线的恢复，就可以实现很好的探测灵敏度，从而测得精度较高的气体浓度。
光纤气体检测系统原理框图5.2 光纤传感技术在电力安全监测中的应用利用各种光纤传感传感器和传感系统，可以实现对电缆沟水位、电缆温度、可燃气体浓度，高压开关柜触点温度，以及输电铁塔杆塔振动、倾斜塔基沉降等的综合监测。
5.2.1 光纤电缆沟综合监测随着城市化规模扩大建设速度加快，相应的城市附属设施建设同样发展迅速，电力电缆供电网络也得以快速发展，规模庞大的地下供电网络，电缆分布众多，如何发展同时对电力部门电缆安全运行，事故预防亦提出更高要求。
输电电缆运行管理，相关部门每年都投入大量人力物力，对电缆沟井内电缆及环境进行巡视检查。
特别是在高温、大负荷季节进行大量巡检工作对井沟内电缆接头进行的红外测温，井沟内积水、防火观察检测等，但无法实时掌握，进行预防，及时预测。
在这种情况下建立一个综合有效地电缆沟井运行状态在线监测平台，对影响运行的重要状态进行实时在线监测。
我们针对电力行业的应用，采用光纤技术设计了对沟井电力电缆接头温度、环境温度、可燃有毒气体浓度、积水深度的综合在线监测平台，实现了电缆沟井内环境及运行状态的在线实时监测，对相关运行人员提供了可靠地数字依据，更好的做出运行安排，减轻了劳动强度，为安全运行提供了保障。