热力管道是输送热水或蒸汽等热能介质的管道,属于现代城市供暖保障生命线。随着经济的发展和城市规模的扩大,城市地下热力管网也越来越庞大密集,一旦发生破坏,将会对取暖和热力生产造成严重的影响,产生巨大的经济损失。传统管道泄漏监测技术易受电磁干扰、耐受高温高压性低,由于缺少分布式温度监测技术与手段,难以达到智能监测需求。分布式光纤温度传感(Distributed optical fiber Temperature Sensing system,DTS)技术具有无源、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、质量轻、成本低等优点,得到迅猛发展。本文深入研究DTS工程化技术及其用于热力管道泄漏监测系统中的若干关键问题。论文首先探究了光纤热光互作用的机理,分析了基于拉曼散射的DTS技术的原理及实现方式,设计了系统的解调算法,研制了DTS样机,所研制的样机已通过应急管理部沈阳消防研究所组织的3C性能测试。然后,论文提出了系统工程应用的整体解决方案,研究了耐高温测温光纤,制定了通信协议,开发了上位机软件,研究了热力管道螺旋缠绕式的光缆敷设方式,采用ANSYS Workbench软件仿真,并分析了土壤等环境因素对系统测温精度的影响。最后,论文建立了基于DTS热力管道的健康评价体系。建立了健康状态评价模型,研究了基于层次分析法的权重比较健康评价方法,初步探究了基于BP神经网络的热力管道健康预测算法。本文研究的基于DTS的新型热力管道泄漏监测系统可实现管线温度分布式数据的实时采集、传输、存储、计算,达到远程监控和泄漏定位的目的;设计的螺旋缠绕式光缆敷设方式,有助于解决现有光缆敷设方式的监测盲点,更好的实现实时监测和泄漏点定位。本文研究结果可为热力管道泄漏监测的应用提供实用化解决方案。