一、森林防火传统监测的困境
在分布式光纤传感测温技术出现之前，主要依靠传统的方法来监测森林火灾。这些方法在一定程度上发挥了作用，但随着森林火灾形势的日益严峻，其局限性也越来越明显。
人工瞭望是一种较为传统的监测方式，护林员们需要长时间驻守在瞭望塔上，时刻保持警惕，用望远镜观察林区的情况。但人的精力是有限的，长时间的瞭望极易导致视觉疲劳，注意力不集中，很容易错过一些细微的火灾迹象。而且瞭望塔的视野范围毕竟有限，对于那些地形复杂、山峦起伏的林区，存在大量的监测盲区，难以做到全面覆盖。
卫星遥感监测虽然能够覆盖大面积的森林区域，但它也面临着诸多问题。卫星的观测周期相对较长，无法实现对森林火灾的实时监测。等到卫星再次扫描到同一区域时，火灾可能已经蔓延开来，错过了最佳的扑救时机。此外，卫星遥感的分辨率有限，对于一些初期的小火苗或者隐藏在茂密植被下的火源，很难准确地识别和定位。而且，云层、烟雾等气象条件也会对卫星遥感的监测效果产生严重影响，在阴雨天气或者火灾现场浓烟滚滚时，卫星图像的质量会大打折扣，导致监测的准确性下降。
普通传感器监测则主要是在林区内设置一些温度传感器、烟雾传感器等。这些传感器虽然能够在一定程度上检测到火灾发生时的温度和烟雾变化，但它们的检测范围较小，需要大量地铺设才能覆盖较大的区域，成本非常高。并且，林区的环境复杂多变，传感器容易受到恶劣天气、野生动物破坏等因素的影响，导致故障频发，维护成本也很高。
二、分布式光纤传感测温
分布式光纤传感测温技术主要基于光时域反射（OTDR）原理和光纤的温度敏感特性。当激光脉冲注入光纤时，由于光纤内部存在折射率的微观不均匀性，激光会在传播过程中产生散射。这些散射光包含了丰富的信息，其中后向散射光会沿着光纤返回到入射端。通过测量后向散射光返回的时间，就能够精确计算出散射点在光纤中的位置。简单来说，光脉冲在光纤中传播的时间越长，说明散射点距离光源越远，
光纤的温度敏感特性是分布式光纤传感测温技术的核心，以拉曼散射效应为例，当激光脉冲在光纤中传播时，与光纤分子相互作用，会产生拉曼散射光。这种散射光分为斯托克斯光和反斯托克斯光，其中反斯托克斯光的强度与温度密切相关。温度越高，反斯托克斯光的强度就越大。通过精确测量斯托克斯光和反斯托克斯光的强度比值，就可以准确地计算出光纤所处位置的温度。
在实际应用中，只需将特制的光纤铺设在需要监测的森林区域，这些光纤就如同无数双敏锐的眼睛，时刻感知着周围环境温度的细微变化。光纤上的每一个点都可以看作是一个微型的温度传感器，它们协同工作，将温度信息转化为光信号，通过光纤传输回监测中心。监测中心的设备对这些光信号进行分析处理，就能实时、连续地获取整个森林区域的温度分布情况。一旦某个区域的温度出现异常升高，系统会立即发出警报，为我们争取宝贵的时间，提前采取措施，将森林火灾扼杀在萌芽状态。
- 与传统的森林火灾监测方法的对比分析
相对于传统的森林火灾监测方法，分布式光纤传感测温技术展现出了诸多无可比拟的技术优势，为森林火灾预防工作带来了质的飞跃。
高精度测量，捕捉温度细微变化
传统的监测方式，如人工瞭望和普通传感器监测，在温度测量精度上存在较大的局限性。人工瞭望主要依靠护林员的肉眼观察，很难精确判断林区内的温度变化，误差较大。普通传感器虽然能够测量温度，但精度往往也难以满足森林火灾早期预警的需求。而分布式光纤传感测温技术则不同，它的测温精度极高，最高可达 ±0.05℃ ，能够敏锐地捕捉到森林中极其细微的温度变化。为及时发现火灾隐患提供了有力保障。
实时动态监测，抢占灭火先机
卫星遥感监测由于观测周期长，无法实时反馈森林火灾情况，常常导致错过最佳灭火时机。而分布式光纤传感测温技术可以对森林区域进行 7×24 小时的实时监控，真正做到了全方位、无间断守护。一旦林区内某个位置的温度出现异常，系统能在第一时间捕捉到变化，并迅速发出警报，让相关部门及时采取措施。这种实时动态监测的能力，能够在火灾萌芽阶段就发现问题，为消防人员争取到宝贵的时间，大大提高了火灾扑救的成功率，有效减少火灾造成的损失。
分布式测量，无死角全覆盖
普通传感器监测需要大量铺设传感器才能覆盖较大区域，不仅成本高昂，还存在诸多监测盲区。分布式光纤传感测温技术则实现了真正意义上的分布式测量，铺设在森林中的光纤就如同一张紧密的大网，光纤上的每一个点都能成为一个温度监测点，能够实时测量到被监测物体每隔 1 米各点的温度变化，全面掌握森林的温度分布情况。无论是茂密的丛林深处，还是地形复杂的山谷沟壑，都能实现无死角监测。
本质安全，无惧恶劣环境
林区环境复杂，经常面临高温、潮湿、雷电等恶劣天气，普通传感器容易受到这些因素的影响而发生故障。而且，在一些存在易燃易爆物质的区域，传统的电测传感器还存在安全隐患。分布式光纤传感测温系统采用光纤作为传感器和传输介质，具有本质安全的特性，它不仅防爆，还能抗强电磁干扰、防雷击，在各种复杂和危险的环境中都能稳定工作。光纤本身由石英材料组成，具有完全的电绝缘性，不会因为电磁干扰而影响监测数据的准确性，也不会在恶劣天气下出现故障，为森林火灾预防工作提供了可靠的保障。
抗干扰能力强，数据稳定可靠
森林中存在着各种干扰源，如附近的通信基站、高压电线等产生的电磁干扰，以及野生动物的活动等。传统的监测设备在这些干扰源的影响下，很容易出现数据波动、误报等问题，导致监测结果不准确。分布式光纤传感测温技术由于传输的是光信号而非电信号，不受电磁干扰的影响，能够在复杂的电磁环境中保持稳定的性能。同时，光纤传感器本身不易受污垢、灰尘、湿度以及野生动物破坏等因素的影响，确保了监测数据的可靠性和稳定性。
- 应用案例
我国南方的某大面积林区引入了基于 OPPC 分布式光纤测温的架空线路山火监测装置。该装置利用对山火敏感度更高的光纤复合架空相线 OPPC 作为传感媒介。当山火发生时，靠近山火位置的光纤会出现温度异常。分布式光纤传感器中的激光器发射光信号，经调制后进入 OPPC 光纤，光信号在传输过程中产生背向散射光，返回的光信号被数据采集系统收集分析，从而获取温度信息。
在一次清明节期间，林区因村民祭祀用火不慎引发山火。该装置速捕捉到温度异常，并触发报警器，同时向离火源最近的正常工作的监控摄像头发送调取实时画面信号，确认情况后，及时将报警信息通过与移动终端通讯连接的方式，发送给相关部门及附近的护林员。电力部门和消防队伍迅速响应，由于预警及时，在火势尚未对输电线路造成严重威胁时就将其扑灭，保障了输电线路的安全运行，避免了因山火导致的大面积停电事故。
