随着人类生产生活需求的日益增长,从电温度传感器到光纤温度传感器,测温技术一直在不断研究和发展。分布式光纤测温系统(DTS)以光纤作为其传输介质和传感元件,充分利用了光纤的高灵敏度,电绝缘性,大信号传输带宽,抗电磁干扰及其柔韧轻巧等优点,做到了分布式、连续性的准确测量沿传感光纤分布的温度场情况,在测温领域显示出了其独有的优越性,并推动着测温技术达到一个新的水平。分布式光纤测温系统主要依靠采集脉冲光在光纤中传输时产生的携带温度信息的背向散射光来解调温度,再根据光时域反射技术进行定位,从而得到沿光纤分布的温度-位置信息。在众多分布式光纤测温系统中,分布式拉曼测温系统用来解调温度信息的背向拉曼散射光在石英光纤中具有十分明显的温敏效应,并且不易发生非线性效应,因此被广泛应用于电力、交通、消防、石油化工和航空航天等重要领域。本论文围绕分布式拉曼测温系统来展开,对系统的温度报警方法进行了改进,并提出了提升系统温度精度的方法,论文主要包括以下方面:1.介绍了分布式拉曼测温系统应用的拉曼散射原理和光时域反射技术,通过对分布式拉曼测温系统的三种解调方法的对比和分析,确定了以斯托克斯光为参考光路的双光路系统结构。2.对系统中主要器件的选型原则进行了说明,选择合适的元件对系统进行搭建,同时也对系统的主要性能指标(如测温精度、温度分辨率、空间分辨率、空间定位精度和测量时间等)进行了介绍,并简要分析了这些性能指标的影响因素。3.对火灾报警实验进行了模拟,对现有的应用于分布式光纤测温的报警方法进行了改进,确定了用定温报警,差温报警和温度预测三种温度报警方式同时运行的报警方法,并且在差温报警中引入光强判断的方法,用单位时间光强变化量与设定差温阈值对应的绝对光强差对比来判断是否报警,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时刻温度和过去时刻温度的离散系数变化来判断和预测未来时刻温度变化情况,有效地使系统定温报警响应时间从25s减少到15s以内。4.分析了瑞利噪声的来源,理论模拟了瑞利噪声分别在单路解调法和双路解调法中对系统温度精度的影响,并对系统中的瑞利噪声进行了测量,提出了通过引入环形器来消除瑞利噪声的方法,有效地使系统的温度精度从±2℃提高到±1℃。