本发明涉及光纤干涉仪温度监测，具体为一种基于光纤干涉仪温度监测系统及监测方法。
背景技术：
1、目前，常用的矿热炉变压器温度监测方法主要有传统的测温仪表和红外热成像技术。传统的测温仪表需要接触变压器，存在安装困难、测温不准确、易受干扰等缺点，例如用绕组温度指示器(wti)，探头安装在油箱顶层，与绕组距离较远；由于热传递需要时间，该方式具有一定的滞后性，滞后时间15-20min左右不等，不能实时在线反映绕组真实温度；红外热成像技术可以实现非接触式的温度测量，但需要人工定期巡检，无法实现实时在线监测，且数据处理和分析依赖人工经验，难以实现智能化预警。
2、基于上述背景，亟需建立一种基于光纤干涉仪的信号检测系统，能够实时获取光纤温度传感器的输出信号，并通过数字信号处理技术，提取出温度信息，并进行温度校准和补偿。提高光纤温度传感器的测量性能，以适用矿热炉恶劣环境。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于光纤干涉仪温度监测系统及监测方法，具备能够实时获取光纤温度传感器的输出信号，并通过数字信号处理技术，提取出温度信息，并进行温度校准和补偿等优点，解决了背景技术中的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述能够实时获取光纤温度传感器的输出信号，并通过数字信号处理技术，提取出温度信息，并进行温度校准和补偿的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤干涉仪温度监测系统，包括光纤温度传感探头、光源、光纤耦合器、探测器和信号处理单元，所述光纤温度传感探头通过光纤耦合器连接光源，且所述光纤温度传感探头的输出端连接探测器，所述探测器的输出端通过线路连接信号处理单元；
5、所述光纤温度传感探头包含有单模光纤、多模光纤和壳体，所述单模光纤和多模光纤通过熔接方式连接，且所述单模光纤和多模光纤熔接后封装于壳体内部；
6、所述信号处理单元包括获取模块、分析模块、温度校准模块和输出模块，所述获取模块连接探测器的输出端，所述分析模块对获取模块采集的信息进行实时处理，且所述分析模块连接温度校准模块，所述温度校准模块连接输出模块。
7、优选的，所述单模光纤的芯径是为8.5-9.5μm，所述多模光纤的芯径是50μm-62.5μm，所述单模光纤与多模光纤熔接的温度是1600℃。
8、优选的，所述光源是激光二极管或超辐射发光二极管，所述探测器是光电二极管、雪崩光电二极管或光电倍增管中的一种，所述探测器用于接受光纤温度传感器探头光信号。
9、优选的，所述光源发出的波长为1550纳米。
10、优选的，所述获取模块用于采集探测器输出的电信号，且所述获取模块将采集的电信号转化为干涉条纹。
11、优选的，所述分析模块连接获取模块，且所述分析模块对干涉条纹移动量进行计算，公式如下：
12、
13、其中δφ是干涉条纹的移动量，λ是光源的波长，δn光纤折射率的变化量，l是单模光纤与多模光纤熔接后的总长度。
14、优选的，所述温度校准模块用于接受分析模块计算后的干涉条纹移动量，并且根据干涉条纹移动量推导温度变化，其推导公式如下：
15、
16、其中δt温度变化量，λ是光源的波长，n光纤的折射率，δφ是干涉条纹的移动量。
17、优选的，所述输出模块用于输出温度校准模块计算后的温度数值，并且对温度数值进行存储。
18、本发明还提供一种基于光纤干涉仪的温度监测方法，按如下步骤进行：
19、s1、光源发出波长为1550纳米的光通过光纤耦合器传输至光纤温度传感探头；
20、s2、光在经过光纤温度传感探头时受温度影响产生干涉，然后被探测器接收将光信号转化为电信号；
21、s3、获取模块采集探测器输出的电信号并转化为干涉条纹；
22、s4、分析模块对获取模块采集的干涉条纹信息进行实时处理，利用式1计算干涉条纹移动量；
23、s5、温度校准模块根据分析模块计算出的干涉条纹移动量，利用式2计算出温度变化量，然后对实际温度进行补偿；
24、s6、输出模块输出实际温度值，并且保存。
25、与现有技术相比，本发明提供了一种基于光纤干涉仪温度监测系统及监测方法，具备以下有益效果：
26、本发明提供的一种基于光纤干涉仪温度监测系统及监测方法，通过将单模光纤和多模光纤结合作为光纤传感器探头的主要组成部分，形成了一个模间干涉结构，通过单模光纤和多模光纤组合形成的光纤温度传感器探头的测温分辨率可达到0.0002℃，温度测量灵敏度可达3022nm/℃，能够探测微小的温度变化，然后通过测量干涉条纹而推导环境中实际温度变化，具有响应速度快，稳定性好，抗干扰能力强和精度高的优点。
1.一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：包括光纤温度传感探头、光源、光纤耦合器、探测器和信号处理单元，所述光纤温度传感探头通过光纤耦合器连接光源，且所述光纤温度传感探头的输出端连接探测器，所述探测器的输出端通过线路连接信号处理单元；
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统其特征在于：所述单模光纤的芯径是为8.5-9.5μm，所述多模光纤的芯径是50μm-62.5μm，所述单模光纤与多模光纤熔接的温度是1600℃。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述光源是激光二极管或超辐射发光二极管，所述探测器是光电二极管、雪崩光电二极管或光电倍增管中的一种，所述探测器用于接受光纤温度传感器探头光信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述光源发出的波长为1550纳米。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述获取模块用于采集探测器输出的电信号，且所述获取模块将采集的电信号转化为干涉条纹。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述分析模块连接获取模块，且所述分析模块对干涉条纹移动量进行计算，公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述温度校准模块用于接受分析模块计算后的干涉条纹移动量，并且根据干涉条纹移动量推导温度变化，其推导公式如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：所述输出模块用于输出温度校准模块计算后的温度数值，并且对温度数值进行存储。
9.一种基于光纤干涉仪的温度监测方法，采用权利要求1-8中任一项所述的一种基于光纤干涉仪温度监测系统，其特征在于：按如下步骤进行：
