CN108414113B - 用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统及方法，通过分布式光纤测温系统采集光纤各点的Anti‑Stokes光和Stokes光的光强数值，以及对应解调的温度数值，通过对所采集的光强和温度数值进行处理，通过对温度和光强与报警阈值进行比较，确定是否满足差温或定温报警条件；同时利用当前温度数值以及过去若干点温度的离散系数来预测下一时刻温度，并判断是否需要报警；若满足报警条件，则对报警位置进行定位，并显示报警时间。本方法在差温报警方法中引入光强判断的方法，有效地减少了误报警的概率；在光纤温度的预判方法中利用当前温度和过去温度的离散系数来预测未来时刻温度变化情况，有效的减少了报警响应时间。

Description

用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统及方法

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，特别是涉及用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统及方法。

背景技术

分布式光纤拉曼测温系统主要运用光纤内的自发拉曼散射原理来测温，用光时域反射原理来定位，实现对温度场的实时测量的新型温度传感系统。与传统的电子温度传感器相比，具有电绝缘性、耐腐蚀性、几何结构易变性、信号传输带宽宽、信息长距离传输损耗低等固有的特性和本质安全性。被广泛应用于油井、油库和管道的检测、地震测量观察、电力系统和通信系统的监控。

在分布式拉曼测温系统的温度报警方法中，目前主流的报警方法是在启动系统时设定一个固定的报警阈值，当系统测量到光纤某位置的温度高于设定报警阈值时，系统开始报警。这种报警方式的速度主要依赖于高速采集卡的采集速率和温度解调程序的运行时间的快慢，若想通过这种方式达到国家安全标准的线性火灾探测器的响应报警时间标准，对系统硬件要求很高，不经济且不能保证准确性。在一些对温度预警要求很高的场所，如井下安全，山林防火，航空航天等测温场所，这类响应时间慢且预警方法单一的温度报警方式，则无法做到安全准确。

由于现有的面向分布式拉曼测温的温度报警方法受采集卡的采集速度等限制无法在这些需要准确报警的场所达到国家安全标准，急切需要新的响应更迅速的温度报警方法来适应这些重大场所的温度测量需求。

另外，现有的专利文件申请号为“201710095023.9”，专利名称为“面向拉曼测温仪的智能温度预警方法”，使用的光纤温度预测程序的算法复杂，无法满足及时火灾报警的需求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，解决了现有分布式光纤温度测温系统的温度报警方法响应时间慢和无法准确有效的预测温度的问题。

用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，包括：分布式光纤拉曼测温系统，

通过分布式光纤测温系统采集光纤各点的斯托克斯光和反斯托克斯光的光强数值，以及对应解调的温度数值，通过对所采集的光强和温度数值进行处理，通过对温度和光强与报警阈值进行比较，确定是否满足差温或定温报警条件；同时利用当前温度数值以及过去若干点温度的离散系数来预测下一时刻温度；

温度预测时，连续时间内测量并记录光纤同一位置当前时刻T_n的前设定次温度数据，当前时刻T_n的前设定次温度数据按照时间顺序分为三组并对每组温度数据取平均值，若第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值大于第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值，则进行第二温度预测报警，否则，设定离散系数差的阈值，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值，若该绝对值大于设定离散系数差的阈值，则进行第一温度预测报警。

进一步的，所述分布式光纤拉曼测温系统包括脉冲激光器，所述脉冲激光器发出的脉冲光经过波分复用器，进入参考光纤，再通过光开关进入传感光纤；

每条传感光纤的中间部位分别随机选取两段一定长度的光纤作为第一参考光纤和第二参考光纤，分别放置于各自对应的恒温水浴设备中。

进一步的，所述脉冲光在参考光纤和传感光纤内部的每一点发生后向散射光，其中后向斯托克斯光和后向反斯托克斯光经过波分复用器的两个输出端进入光电探测器，再通过高速采集卡采集运算及AD转换，得到斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线，通过斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线解调出沿光纤分布的温度信息即沿光纤分布的温度-位置曲线。

进一步的，所述波分复用器输入端连接脉冲激光器，波分复用器的公共端连接参考光纤，波分复用器的两个输出端分别输出斯托克斯光和反斯托克斯光到光电探测器的两个输入端，光电探测器的两个输出端连接高速采集卡，通过采集转换传输给主板再解调出温度信息。

进一步的，所述光开关为四通道光开关，控制着四个通道的打开与关闭，光开关公共端连接参考光纤，四个通道分别连接四条长距离传感光纤。

进一步的，电源为上述脉冲激光器、光开关、光电探测器、高速采集卡以及主板供电。

进一步的，所述参考光纤为长度约为150米的石英光纤。

本申请还公开了用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，包括：

第一参考光纤放置于第一恒温水浴设备，温度设置为T₁，第二参考光纤放置于第二恒温水浴设备，温度设置为T₂；

启动分布式光纤拉曼测温系统，分布式光纤拉曼测温系统通过斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线解调出沿光纤分布的温度信息，并绘制出温度-位置曲线；

设置定温报警阈值，差温报警阈值，启动温度解调程序的同时，启动定温报警程序、差温报警程序和温度预测程序；

若检测到光纤某位置的温度值大于定温报警阈值，则报警程序启动，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间；

若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的差值大于差温报警阈值，则报警程序启动，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间；

温度预测程序：连续时间内测量并记录光纤同一位置当前时刻T_n的前设定次温度数据，当前时刻T_n的前设定次温度数据按照时间顺序分为三组并对每组温度数据取平均值，若第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值大于第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值，则进行第二温度预测报警，否则，设定离散系数差的阈值，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值，所该绝对值大于设定离散系数差的阈值，则进行第一温度预测报警。

进一步的，所述分布式光纤拉曼测温系统温度解调公式如下：

其中

式中，P_AS、P_S分别表示后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的光功率，υ为光在光纤中的传播速度，E₀为泵浦光脉冲的能量，h、κ分别为普朗克常数和玻尔兹曼常数，Δυ为石英光纤中的拉曼频移量，Γ_AS、Γ_S分别为光纤中单位长度上的后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的散射系数，α₀、α_AS、α_S分别为入射泵浦光(后向瑞利散射光)、后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光在光纤中单位长度上的损耗系数，L为对应光纤上某一测量点到测量起始点的距离，T为该测量点处的绝对温度,T₀为设置的某确定温度。

进一步的，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值时，前一时刻多点温度离散系数为前一时刻多点温度的标准差与前一时刻多点温度的平均值之比，当前时刻多点温度离散系数在计算时加入当前时刻温度T_n，剔除距离当前时刻温度T_n最远时间的数据，当前时刻多点温度离散系数为当前时刻多点温度的标准差与当前时刻多点温度的平均值之比。

进一步的，差温报警程序：首先检测温度值是否满足条件一，若满足条件一，则开始检验条件二，若条件一、条件二同时满足，报警器报警；

其中，条件一：若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的变化差值大于差温报警阈值；

条件二：计算温差值对应的光强得到P_L，连续记录同一位置光纤前一时刻和后一时刻的光强值P₁、P_2，计算光强差值P_d＝|P₁/c₁-P₂/c₂|，若P_d≥P_L，其中c₁，c₂为分别为同一位置光纤前一时刻和后一时刻与位置有关的动态系数。

进一步的，其中离散系数差阈值是根据设定不同的定温报警阈值结合多次重复性实验的结果设定的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明全光纤的温度预判方法是用最新得到的温度数据来预测未来温度变化的一种方法，方法中用到当前时刻以及当前时刻的前设定个数据来计算预测温度变化值，每得到一个新的温度数据，就从原来的设定个数据中剔除距离当前时刻最远时间的数据，以保证预测结果的实时性和准确性，本申请的算法的复杂度小，计算时间更快，能满足火灾报警的要求。

与现有的应用于分布式光纤测温的报警方法相比，本方法具有定温报警方法，差温报警方法和温度预测方法三种温度报警方法同时运行，并且在差温报警方法中引入光强判断的方法，与现有的仅依靠温度变化速率报警方法相比有效地减少了误报警的概率；在光纤温度的预测方法中利用当前温度和过去温度的离散系数来判断和预测未来时刻温度变化情况，有效的减少了报警响应时间。

本申请差温报警方法中引入光强参考，减少误报警的概率；温度预测方法中算法的采用，使之达到国家标准的报警时间要求。

本申请加入了检测多点温度来判断下一时刻温度的方法，则不用必须等到采集卡采集计算到达到阈值温度的时间点即可预判是否需要报警。

本方法在差温报警方法中引入光强判断的方法，有效地减少了误报警的概率；在光纤温度的预判方法中利用当前温度和过去温度的离散系数来预测未来时刻温度变化情况，有效的减少了报警响应时间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为发明中分布式光纤拉曼测温系统的结构图；

图2为发明中分布式光纤拉曼测温系统的温度报警程序的流程图；

图中：1-脉冲激光器、2-WDM、3-参考光纤、4-光开关、5-APD、6-高速采集卡、7-主板、8-电源。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，包括：分布式拉曼测温系统，包括脉冲激光器(1)、WDM(2)、参考光纤(3)、光开关(4)、APD(5)、高速采集卡(6)、主板(7)、电源(8)、第一恒温水浴设备、第二恒温水浴设备、传感光纤。

脉冲激光器(1)包括脉冲发生器、种子源激光器、泵浦激光器、温度控制模块、WDM1,、掺铒光纤、WDM2、光滤波器。

其中，WDM1、WDM2位于脉冲激光器内部，是1x2WDM；WDM(2)位于光源外系统内，是1X3WDM；所通过波长不一样。

WDM(2)输入端连接脉冲激光器(1)，公共端连接参考光纤(3)，两个输出端分别输出斯托克斯光和反斯托克斯光到APD(5)的两个输入端，APD(5)的两个输出端连接高速采集卡(6)，通过采集转换传输给主板(7)再解调出温度信息

参考光纤(3)为长度约为150米的石英光纤；

光开关(4)为四通道光开关，控制着四个通道的打开与关闭，公共端连接参考光纤(3)，四个通道分别连接四条长距离传感光纤。

电源(8)为上述脉冲激光器(1)、光开关(4)、APD(5)、高速采集卡(6)以及主板(7)供电。

本申请的另一种典型的实施方式中，公开了具体的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，包括：

步骤一：基于上述所搭建的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统；

步骤二：四条传感光纤的中间部位分别随机选取两段一定长度的光纤作为第一和第二参考光纤，第一参考光纤放置于第一恒温水浴设备，温度设置为恒定温度20℃，第二参考光纤放置于第二恒温水浴设备，温度在不同时间分别设置为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、84℃、91℃、98℃(恒温水浴内部填充液体为食用油)。

步骤三：如图2所示，启动分布式光纤拉曼测温系统，脉冲激光器发出的脉冲光经过WDM，进入参考光纤，再通过光开关进入传感光纤，脉冲光在参考光纤和传感光纤内部的每一点发生后向散射光，其中后向斯托克斯光和后向反斯托克斯光经过WDM的两个输出端进入APD，再通过高速采集卡采集运算，AD转换，得到斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线；

步骤四：拉曼测温系统通过斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线解调出沿光纤分布的温度信息，并绘制出温度-位置曲线；

具体的温度解调公式如下：

其中

式中，P_AS、P_S分别表示后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的光功率，υ为光在光纤中的传播速度，E₀为泵浦光脉冲的能量，h、κ分别为普朗克常数和玻尔兹曼常数，Δυ为石英光纤中的拉曼频移量，Γ_AS、Γ_S分别为光纤中单位长度上的后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的散射系数，α₀、α_AS、α_S分别为入射泵浦光(后向瑞利散射光)、后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光在光纤中单位长度上的损耗系数，L为对应光纤上某一测量点到测量起始点的距离，T为该测量点处的绝对温度，T₀为设置的某确定温度。

本实验以第二恒温水浴设备的温度不同分为10组实验，第二恒温水浴设备的温度分别20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、84℃、91℃、98℃。

设定系统动作温度为T_a。差温报警阈值为T_b；

定温报警程序：以第二恒温水浴设备温度为84℃为例，若解调出当前光纤某位置的温度值大于60℃，则报警程序启动，报警指示灯亮，系统显示报警时间和报警位置；

差温报警程序：条件一：若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的变化差值大于T_b；条件二：计算温差T_b对应的光强得到P_L，连续记录同一位置光纤前一时刻和后一时刻的光强值P₁、P₂，计算光强差值P_d＝|P₁/c₁-P₂/c₂|，若P_d≥P_L，其中c₁，c₂为分别为同一位置光纤前一时刻和后一时刻与位置有关的动态系数。

首先检测温度值是否满足条件一，若满足条件一，则开始检验条件二，若条件二同时满足，则进入差温报警程序二，报警器报警；

温度预测程序：连续时间内测量并记录光纤同一位置当前时刻T_n的前15次温度数据，分别记录为T_n-15,T_n-14,T_n-13,...,T_n-2,T_n-1；

计算T_n1＝(T_n-11+T_n-12+T_n-13+T_n-14+T_n-15)/5，

T_n2＝(T_n-6+T_n-7+T_n-8+T_n-9+T_n-10)/5，

T_n3＝(T_n-1+T_n-2+T_n-3+T_n-4+T_n-5)/5；

依次比较T_n1，T_n2，T_n3的值，若满足|T_n3-T_n2|≥|T_n2-T_n1|，则进入温度预测程序二：启动报警程序，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间；否则，进入预测程序一：根据定温报警阈值T₁设定离散系数差的阈值为c_v，

计算T_n-15,T_n-14,T_n-13,...,T_n-2,T_n-1这15个点的离散系数，具体计算方法为c_v1＝σ₁/μ₁，

其中μ₁＝(T_n-15+T_n-14+T_n-13+...+T_n-2+T_n-1)/15，

加入当前时刻温度T_n，剔除T_n-15，计算T_n-14，T_n-13，...，T_n-2，T_n-1，T_n这15个点的离散系数，具体计算方法为c_v2＝σ₂/μ₂，

其中μ₂＝(T_n-14+T_n-13+...+T_n-2+T_n-1+T_n)/15，

计算_Δc_v＝|c_v1-c_v2|，若_Δc_v＞c_v,

则启动报警程序，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间。

其中c_v是根据设定不同的定温报警阈值结合温度报警和离散系数相关理论和多次重复性实验的结果设定的。

报警结束后，重新启动温度解调程序和温度报警程序，重新开始温度解调和温度预判。

本发明通过分布式光纤测温系统采集光纤各点的Anti-Stokes光和Stokes光的光强数值，以及对应解调的温度数值，通过对所采集的光强和温度数值进行处理，通过对温度和光强与报警阈值进行比较，确定是否满足差温或定温报警条件；同时利用当前温度数值以及过去若干点温度的离散系数来预测下一时刻温度，并判断是否需要报警；若满足报警条件，则对报警位置进行定位，并显示报警时间。本方法在差温报警方法中引入光强判断的方法，有效地减少了误报警的概率；在光纤温度的预判方法中利用当前温度和过去温度的离散系数来预测未来时刻温度变化情况，有效的减少了报警响应时间。

本发明与现有技术相比，在相同的硬件条件下，本算法能更快的进行温度预警；根据GB-16280-2014中规定，在25℃±2℃的起始温度(对于设定动作温度不小于138℃，起始温度为50℃±2℃)，气流速率为0.8m/s±0.1m/s的条件下，对探测器任一段标准报警长度的敏感部件，以1℃/min的升温速率升温，定温和差定温探测器的相应时间应满足：探测器动作温度60≤T≤85℃，报警时间不大于15秒。

在本方法中，我们通过多次大量的重复性实验，确定了不同动作温度对应的离散系数的阈值，并能根据温度变化时的前2到3个点的离散系数变化就可以准确判断出是否需要报警，跟现有的方法相比在火灾报警方面具有明显优势。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，其特征是，包括：分布式光纤拉曼测温系统，

通过分布式光纤测温系统采集光纤各点的斯托克斯光和反斯托克斯光的光强数值，以及对应解调的温度数值，通过对所采集的光强和温度数值进行处理，通过对温度和光强与报警阈值进行比较，确定是否满足差温或定温报警条件；

温度预测时，连续时间内测量并记录光纤同一位置当前时刻T_n的前设定次温度数据，当前时刻T_n的前设定次温度数据按照时间顺序分为三组并对每组温度数据取平均值，若第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值大于第二组的温度平均值与第一组的温度平均值之差的绝对值，则进行第二温度预测报警，否则，设定离散系数差的阈值，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值，所述绝对值大于设定离散系数差的阈值，则进行第一温度预测报警；

差温报警程序：首先检测温度值是否满足条件一，若满足条件一，则开始检验条件二，若条件一、条件二同时满足，报警器报警；

其中，差温报警程序：条件一：若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的变化差值大于T_b；条件二：计算温差T_b对应的光强得到P_L，连续记录同一位置光纤前一时刻和后一时刻的光强值P₁、P₂，计算光强差值P_d＝|P₁/c₁-P₂/c₂|，若P_d≥P_L，其中c₁，c₂为分别为同一位置光纤前一时刻和后一时刻与位置有关的动态系数。

2.如权利要求1所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，其特征是，所述分布式光纤拉曼测温系统包括脉冲激光器，所述脉冲激光器发出的脉冲光经过波分复用器，进入参考光纤，再通过光开关进入传感光纤；

每条传感光纤的中间部位分别随机选取两段一定长度的光纤作为第一参考光纤和第二参考光纤，分别放置于各自对应的恒温水浴设备中。

3.如权利要求2所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，其特征是，所述脉冲光在参考光纤和传感光纤内部的每一点发生后向散射光，其中后向斯托克斯光和后向反斯托克斯光经过波分复用器的两个输出端进入光电探测器，再通过高速采集卡采集运算及AD转换，得到斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线，通过斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线解调出沿光纤分布的温度信息即沿光纤分布的温度-位置曲线。

4.如权利要求2所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，其特征是，所述波分复用器输入端连接脉冲激光器，波分复用器的公共端连接参考光纤，波分复用器的两个输出端分别输出斯托克斯光和反斯托克斯光到光电探测器的两个输入端，光电探测器的两个输出端连接高速采集卡，通过采集转换传输给主板再解调出温度信息。

5.如权利要求2所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统，其特征是，所述光开关为四通道光开关，控制着四个通道的打开与关闭，光开关公共端连接参考光纤，四个通道分别连接四条长距离传感光纤。

6.用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，其特征是，包括：

第一参考光纤放置于第一恒温水浴设备，温度设置为T₁，第二参考光纤放置于第二恒温水浴设备，温度设置为T₂；

启动分布式光纤拉曼测温系统，分布式光纤拉曼测温系统通过斯托克斯光和反斯托克斯光的光强曲线解调出沿光纤分布的温度信息，并绘制出温度-位置曲线；

设置定温报警阈值，差温报警阈值，启动温度解调程序的同时，启动定温报警程序、差温报警程序和温度预测程序；

若检测到光纤某位置的温度值大于定温报警阈值，则报警程序启动，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间；

若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的差值大于差温报警阈值，则报警程序启动，报警指示灯亮，系统定位报警位置和显示报警时间；

温度预测程序：连续时间内测量并记录光纤同一位置当前时刻T_n的前设定次温度数据，当前时刻T_n的前设定次温度数据按照时间顺序分为三组并对每组温度数据取平均值，若第三组的温度平均值与第二组的温度平均值之差的绝对值大于第二组的温度平均值与第一组的温度平均值之差的绝对值，则进行第二温度预测报警，否则，设定离散系数差的阈值，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值，所述绝对值大于设定离散系数差的阈值，则进行第一温度预测报警；

其中，差温报警程序：首先检测温度值是否满足条件一，若满足条件一，则开始检验条件二，若条件一、条件二同时满足，报警器报警；

其中，条件一：若检测到连续时间内光纤某位置当前温度与前一时刻的变化差值大于差温报警阈值；

条件二：计算温差值对应的光强得到P_L，连续记录同一位置光纤前一时刻和后一时刻的光强值P₁、P₂，计算光强差值P_d＝|P₁/c₁-P₂/c₂|，若P_d≥P_L，其中c₁，c₂为分别为同一位置光纤前一时刻和后一时刻与位置有关的动态系数。

7.如权利要求6所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，其特征是，所述分布式光纤拉曼测温系统温度解调公式如下：

其中

式中，P_AS、P_S分别表示后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的光功率，υ为光在光纤中的传播速度，E₀为泵浦光脉冲的能量，h、κ分别为普朗克常数和玻尔兹曼常数，Δυ为石英光纤中的拉曼频移量，Γ_AS、Γ_S分别为光纤中单位长度上的后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光的散射系数，α₀、α_AS、α_S分别为入射泵浦光、后向反斯托克斯拉曼散射光和后向斯托克斯拉曼散射光在光纤中单位长度上的损耗系数，L为对应光纤上某一测量点到测量起始点的距离，T为该测量点处的绝对温度，T₀为设置的某确定温度。

8.如权利要求6所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，其特征是，计算当前时刻T_n的前设定次温度数据中当前时刻多点温度离散系数与前一时刻多点温度离散系数之差的绝对值时，前一时刻多点温度离散系数为前一时刻多点温度的标准差与前一时刻多点温度的平均值之比，当前时刻多点温度离散系数在计算时加入当前时刻温度T_n，剔除距离当前时刻温度T_n最远时间的数据，当前时刻多点温度离散系数为当前时刻多点温度的标准差与当前时刻多点温度的平均值之比。

9.如权利要求6所述的用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警方法，其特征是，其中离散系数差阈值c_v是根据设定不同的定温报警阈值结合多次重复性实验的结果设定的。

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