光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用
光纤传感技术在电力行业安全监测中的应用
光纤传感技术在电力行业安全监测中的应用摘要：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，不同于传统的传感技术，现已与光纤通信并驾齐驱，发展前景良好，具有的绝缘、体积小、重量轻、耐高温、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度高、测量频带宽、传输损耗小等众多优异性能，且易于组成传感监测网络，先进的光纤传感器灵敏度比常规光电传感器高几个数量级，能够对应变、压力、温度、振动、声场、折射率、加速度、电压、气体等各种参数进行精确测量，监测的物理量多达70多种。
其工程化应用研究一直是国内专家学者研究的热点方向，在医学、生物、建筑工程等行业应用较多，在电力行业应用多呈点状现象，没有相关成熟的应用经验，在电力行业安全监测方面有广阔的推广应用空间。
关键词：光纤传感技术；电力行业；安全监测1国内外研究现状20世纪80年代，光纤传感技术就显示出广阔的应用前景，但当时真正投入实际应用的却不多，主要因为与传统的传感技术相比，光纤传感器的优势是本身的物性特性而不是功能特性。
20世纪90年代后期，光通信带动下得光子产业取得了巨大成功，光纤传感器呈现产业化发展。
在国际上，美国、英国、加拿大等西方发达国家以及亚洲日本、韩国利用其技术和资金优势，在光纤传感技术领域处于领先地位，主要研究机构有：美国海军实验室（NRL）、国家航空管理局（NASA）的大实验室（LargerresearchLab）、BlueRoadResearch公司、MieronOptics公司、英国的Eity大学、Kent大学、SmartFibers公司，加拿大PhotonicsReseareh公司以及韩国的国家光子研究中心等。
研究应用领域主要集中在医学和生物、化学和环境、军事和智能结构等。
在国内，传感理论研究方面以清华大学、中科院半导体所、吉林大学、上海光机所等为代表，对光纤的成栅机理、光敏性、光波传输规律等问题进行了深入研究。
在工程应用方面，哈尔滨工业大学、香港理工大学、上海紫栅公司已经完成了将光纤光栅传感系统用于呼兰河、青马、卢浦等桥梁的结构监测；清华大学、武汉理工大学、西安石油大学、北京邮电大学、燕山大学等单位也开展了将光纤光栅用于压力、温度、电流、电压、液位等参量的传感应用研究，取得了许多阶段性成果。
光纤传感技术在智慧城市、管网安全监测方面的应用
住建部 国务院
中石化 财政部
2014年9月5日，中石化集团发表《关于全面 开展中国石化智能化管线管理系统的通知》,全 面治理管线生产运行及安全管理问题，要求下 属各子公司成立安全治理小组，拿出专项资金， 进行管线安实用全精及品课智件能PP化T 建设。
2014年12月26日：财政部 财建【2014】 839号文《关于开展中央财政支持地下综合管 廊试点工作的通知》中央财政对地下综合管廊 试点城市给予专项资金补助，直辖市每年5亿、 省会城市每年4亿，其他城市每年3亿。
2014年6月15日，为加强城市地下管线建设管理， 保障城市安全运行，提高城市综合承载能力和城 镇化发展质量，国务院发布了国办发〔2014〕 27号文件《关于加强城市地下管线建设管理的指 导意见》，明确提出加大城市地下管线科技研发 和创新力度，利用物联网监测和隐患事故预警等 先进技术，积极推广新工艺、新材料和新设备 。
利用光纤振动检测原理，可以实现油气管道沿线振动情况的实时检测报警和定位，实现对打卡 盗油、挖掘机挖掘振动等的检测、报警。并进一步通过特征值的获取，进行不同振动源的识别。产 生报警的振动灵敏度可根据现场情况进行调试。通过灵敏度的现场调试可有效过滤风、雨、车辆通 过等自然振动信号。
实用精品课件PPT
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智慧城市-供热管道泄漏监测方案
业委员会实统用计精品。课件PPT
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行业趋势--国家政策支持
2014年2月，住房城乡建设部在北京组织召开 了“智慧城市地下管网安全监控预警系统专题 研讨会”, 提出“开展智慧城市地下管网安全监 控预警系统建设，实现管网运行管理和突发灾 难事故的被动响应式向主动反应模式转变”的 建设要求。首批国家智慧城市试点有90个，已 有300多个城市开始进行智慧城市的规划。
基于光纤传感器的电力设备在线监测技术研究
基于光纤传感器的电力设备在线监测技术研究第一章绪论随着电力行业的迅速发展，现代电力设备正面临着日益复杂的运行环境和越来越严格的安全要求。
同时，电力设备的故障和损耗也成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素之一。
因此，开发一种高效且精确的在线监测技术已经成为电力行业的热点和难点问题之一。
随着传感技术的快速发展，基于光纤传感器的电力设备在线监测技术成为电力行业研究的重点之一。
光纤传感技术具有传感范围广、高灵敏度、可靠性高、抗干扰能力强、无电磁干扰等优点。
这种技术可广泛应用于电力设备的在线监测，实现电力设备的全程实时监测及智能化管理。
本文将围绕基于光纤传感器的电力设备在线监测技术展开论述，分析其工作原理、技术特点以及案例应用，从而探索其在电力设备在线监测领域的潜在应用价值。
第二章光纤传感器技术概述2.1 光纤传感器基本原理光纤传感器是利用光学原理实现的一种传感器。
其基本构成由光源、光纤、光变迁器、检测器组成，通过利用驰豫段光纤的相应特性（如群速度色散、菲涅尔反射和布拉格反射等）进行光学测量的一种传感技术。
2.2 光纤传感器的分类光纤传感器可分为单参量传感器和多参量传感器两种。
单参量传感器测量单个物理量，如温度、应力、压力和形变等；多参量传感器同时测量多个物理量，如温度-形变、压力-温度等。
2.3 光纤传感器特点（1）光纤传感技术具有高灵敏度。
光纤的直径很小，甚至小于人类头发的直径，因此对外界的物理量变化非常敏感，灵敏度非常高。
（2）抗电磁干扰能力强。
光纤传感器不受电磁场干扰，不会因外部电磁现象而产生误差或损耗。
（3）可靠性高。
光纤传感器的工作寿命长、耐磨、不易老化、不易损坏。
（4）传感范围广。
光纤传感器可广泛应用于单参量和多参量测量，适用于测量多种物理量，如温度、压力、形变等。
第三章基于光纤传感器的电力设备在线监测技术3.1 电力设备在线监测技术概述电力设备在线监测技术是通过传感器和通讯技术将电力设备的各项运行参数进行实时监测和数据传输的技术。
光纤连接技术在电力系统与智能电网中的应用与优化
光纤连接技术在电力系统与智能电网中的应用与优化随着信息技术的发展和电力系统的智能化需求，光纤连接技术逐渐成为电力系统与智能电网中不可或缺的一部分。
本文将重点探讨光纤连接技术在电力系统与智能电网中的应用与优化，并介绍其在提高电网可靠性、优化能源管理和实现智能化监控中的优势。
一、光纤连接技术在电力系统中的应用光纤连接技术作为一种高速、高带宽的传输介质，为电力系统提供了可靠的通信信道。
在电力系统中，光纤连接技术主要应用于以下方面：1. 高压电力线路监测：通过光纤连接技术，可以实现对高压电力线路的实时监测与故障定位。
通过光纤传感器的布置，可以监测线路温度、电流载荷、振动等参数，及时掌握线路的运行状态，为电力系统的维护和管理提供有力支持。
2. 电力设备状态监测：光纤连接技术可以实现对电力设备的状态监测，提供实时的工作参数和故障数据。
通过光纤传感器的部署，可以对变压器、开关设备等进行温度、湿度、振动等参数的监测，及时发现设备的异常情况，避免因设备故障而导致的事故发生。
3. 电力系统通信：光纤连接技术提供了高速、稳定的数据传输通道，可以满足电力系统对大数据传输和实时通信的需求。
通过光纤连接技术，可以实现电力系统各个子系统之间的数据交互和协同控制，提高电力系统的运行效率和响应速度。
二、光纤连接技术在智能电网中的应用与优化智能电网是电力系统发展的重要方向，而光纤连接技术在智能电网中的应用将发挥重要作用。
以下是光纤连接技术在智能电网中的应用与优化：1. 智能计量与远程抄表：光纤连接技术能够提供稳定高速的数据传输，可以实现智能电表的远程读取和控制。
通过远程抄表系统，能够方便地获取用户的用电参数，实时监测电力负荷情况，为电力调度和能源管理提供数据支持。
2. 分布式发电管理：随着分布式发电技术的发展，光纤连接技术在分布式电源管理中具有重要作用。
通过光纤连接技术，可以实现对分布式发电设备的实时监测和参数采集，以及对电力的输送和配送进行精确控制，提高能源利用效率和供电可靠性。
传感器在智能电网系统中的应用探索
传感器在智能电网系统中的应用探索摘要：随着我国的电力建设事业的快速发展，智能电网的建设得到了有效的促进。
为了可以完善智能电网系统的服务功能，使其效率可以大幅提高，我们就可以应用传感器。
科研人员要充分考虑到传感器加入智能电网的相关研究工作，确保智能电网可以高效地运行，满足当代社会需求。
基于此，本文将简述传感器在智能电网系统中的应用，以便于提升传感器在智能电网中的价值，使智能电网系统可以一直保持着良好的运行状态。
关键词：传感器；智能电网系统；应用探索为了提高智能电网系统的工作性能和工作效率，我们就要研究传感器在智能电网系统中的应用，提高传感器在智能电网中发挥的作用，确保智能电网系统可以正常的运行，为人们的生活和社会带来更多的便利和稳定。
因此，我们就要考虑在智能电网系统中加入传感器，投入物资和人力来加大对这方面的研究，提高智能电网系统的可靠性，减少智能电网系统在运行时存在的不稳定和安全隐患。
1传感器概述及其在智能电网系统中的应用价值探讨1.1传感器概述传感器的实质就是一种检测装置，能够准确地感受到需要被测量的信息，随后还能把信息转化成电信号或者其他形式的信息进行传播。
为了满足对信息的各种加工功能，此外传感器还有多种类型，各种类型的特点也有所不同，例如有微型化，智能化，系统化，数字化，网络化等等。
自动检测和控制可以在传感器的支持下得到有效的增强，可以使生产生活变得更加高效。
1.2传感器在智能电网系统中的应用价值探讨1.2.1提高系统的运行能力在智能电网系统中增加对传感器的应用，就可以大幅提高智能电网系统对数据进行整合和利用的效率，可以使智能电网系统真正的实现智能二字，从全面的角度出发，提高该系统的运行能力。
1.2.2传感器的应用可以让智能电网系统及时的处理运行效果。
以及因素。
可以确保该系统的可持续性发展。
让其可以保持着正常的功能和价值。
1.2.3提高系统的稳定性和安全性传感器在智能电网系统中的应用，还可以提高该系统的稳定性和安全性，使其在实际的操作中变得更加可靠，满足人民和社会对电网科学设计的要求。
光纤传感技术在电力系统中的应用
光纤传感技术在电力系统中的应用随着科技的不断进步，光纤传感技术在电力系统中的应用越来越广泛。
光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术，通过利用光纤的特殊性能，实现对电力系统中各种参数的高精度、实时监测和测量。
本文将重点探讨光纤传感技术在电力系统中的应用，并分析其优势和挑战。
一、光纤传感技术在电力系统监测中的应用1. 光纤温度传感技术光纤温度传感技术可以通过测量光纤的光学信号变化来实现对电力系统中的温度进行实时监测。
在电力系统中，温度是一个重要的参数，对电力设备的正常运行和安全性具有重要影响。
光纤温度传感技术可以实现对电力设备的温度分布进行全面、高精度的监测，提前发现温度异常，预防设备故障和事故的发生。
2. 光纤应力传感技术光纤应力传感技术可以通过测量光纤的应变变化来实现对电力系统中的应力进行监测。
在电力系统中，应力是一个重要的参数，对电力设备的结构安全和稳定性具有重要影响。
光纤应力传感技术可以实现对电力设备的应力分布进行实时监测，提供准确的应力数据，为电力设备的设计和运行提供重要参考。
3. 光纤振动传感技术光纤振动传感技术可以通过测量光纤的振动变化来实现对电力系统中的振动进行监测。
在电力系统中，振动是一个重要的参数，对电力设备的安全和可靠运行具有重要影响。
光纤振动传感技术可以实现对电力设备的振动情况进行实时监测，提供准确的振动数据，帮助预防设备的损坏和故障。
二、光纤传感技术的优势和挑战光纤传感技术在电力系统中的应用具有以下优势：1. 高精度：光纤传感技术可以实现对电力系统中各种参数的高精度测量，提供准确的数据支持。
2. 实时监测：光纤传感技术可以实时监测电力系统中各种参数的变化，及时发现异常情况，提供预警和故障诊断。
3. 多参数监测：光纤传感技术可以同时监测多个参数，如温度、应力、振动等，提供全面的监测和分析。
然而，光纤传感技术在电力系统中的应用还面临一些挑战：1. 成本：光纤传感技术的设备和安装成本较高，需要投入大量的资金和人力资源。
基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制
基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制光纤传感技术的出现为电力设备的智能监测与控制提供了新的可能性。
光纤传感技术作为一种高精度、高灵敏度、免维护的监测方法，广泛应用于电力系统中。
本文将从光纤传感技术的基本原理、应用领域、优势与挑战以及未来发展方向等方面，对基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制进行探讨。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术基于光纤本身的光学特性，通过测量光纤中光的传播变化来获得相关的物理量信息。
其基本原理是利用光纤的折射率随温度、压力、应变等因素的变化而变化，进而将这些变化转化为光信号的强度或频率的变化。
通过光纤传感技术可以实时监测电力设备的温度、应力、位移等参数，实现对设备状态的智能监测与控制。
二、光纤传感技术的应用领域光纤传感技术在电力系统中有着广泛的应用领域。
其中，最为常见的是光纤温度传感技术。
光纤温度传感技术可以实时监测电力设备的温度分布，准确判断设备是否存在过热现象，并及时采取相应的措施。
此外，光纤应变传感技术还可以监测设备的应变和振动情况，以帮助发现并解决设备的强应变问题。
光纤水分传感技术可以实时监测设备周围的湿度情况，预警设备是否存在潮湿腐蚀等问题。
三、基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制的优势基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制具有以下优势。
1. 高精度：光纤传感技术具有极高的精度，可以实现对电力设备状态的精确监测与控制。
2. 实时性：光纤传感技术可以实时获取设备状态数据，并通过智能算法进行处理和判断，及时采取相应的控制措施。
3. 免维护：光纤传感技术无需电池供电，无机械部件，减少了设备的维护成本和风险。
4. 多参数监测：不同类型的光纤传感技术可以实现对不同参数的监测，可以更全面地掌握设备的状态。
四、基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制的挑战虽然基于光纤传感技术的电力设备智能监测与控制具有许多优势，但也面临一些挑战。
1. 成本问题：目前光纤传感技术在硬件和软件方面的成本较高，需要进一步降低成本。
基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用
１ 基于光散射 的分 布式光纤传感技术
分布式 光纤传 感技术 是随着 “ 能结构和 智能 智
材料 ”的需要而 发展起 来的一项 新技术 。典 型的分 布 式光 纤温度 传感器 网络 可在整 个连续 的光 纤上 ，
上 ，将先进 的传感和 测量技 术 、先进 的设备和控 制
方法 等有效 结合 ，实现 电网的可靠 、安全 、经 济 、 高效 、环境 友好和使 用安全 的 目标 ，并优 化 电网的
关键 词：光纤传感 ；智能 电网；瑞利散射 ；喇曼散射 ；布里渊散射
中 图分 类号 ：Ｔ ２ ３ Ｎ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ： １ ．９ ９ｊｓ ｎ１ ０ －９ Ｘ．０ Ｏ０ ．０ ＯＩ ０３ ６ ／ｉｓ ．０ ７７ １ ２ １ ．５０ １ ．
生产安全 与运行稳 定 。因此 ，国内外许多专 家学者
０ 引 言
电力行 业作为社 会基础 产业 ， 国家发展 的命 是济发展规划 和相关 政策密 切相关 ，同时也
探 索 用光 纤传 感 器 网络 与 电 网相 融合 建立 智 能 电 网，实现 电网在 线实 时监 测与控制 。
各种线路 、网络 进行分布 式监测 显得尤 为重要 。 如 何实 时监 测这些故 障 隐患， 直接关 系到 电力系统 的
收稿 日期 ：２ １－８１ ０ ００ －２
测试 技术 ，将较 高功率 窄带光脉冲 送入光 纤 ， 后 然 将返 回 的散射 光强 随时 间的变化探测 下来 。 分布 式
基 金项 目：国家重 点基础研究发展计划 （７ ９ ３计划） 资助项 目 （０ ０ Ｂ３ ７ ０ ） ２ １Ｃ ２ ８ １
运行和 管理 。美 国首先提 出了智 能化 电网建设 ，
我 国也及 时提 出 了建设 具 有 中 国特 色 的智 能 电网 的战 略要求 ， 实现这 一战 略 目标一般 是采用 在架 设 电缆 的同时铺设光 缆 ， 中光缆独 自设立机 械支撑 其 结构 ，以确保其 在使用 过程 中抗 拉伸 ，确保 光纤 的 稳定性和 可靠性 。由于 电力系 统 网络 结构复杂 、分 布面广 ，网络上 存在着 各种各样 的 隐患 ， 系统 内 对
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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 CλλλReflectionOptical fibreTransmissionIllumination bΛ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。
激光源信号处理模块OTDR 定位距离入射光反射光反（散）射现象不同浓度吸收归一化图0.911.11.21.31.41.51653.551653.61653.651653.71653.751653.81653.85幅值0.20%0.50%1%3%0%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。