与传统传感器相比，分布式光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰性强、检测距离长、体积小、重量轻、可以组成二维或三维的传感网络等优点，因此广泛应用在基于温度、应变的结构健康监测中。基于光纤布里渊光时域分析的分布式传感技术不仅拥有光纤传感器的优点，而且可以实现高精度、高空间分辩率的实时在线监测。文章概述了国内外布里渊光时域分析（BOTDA）的研究现状及发展趋势，介绍了布里渊散射机理，并对布里渊频移与温度和应变的函数关系进行了理论推导，进行了相关的温度和应变实验研究，温度灵敏度为1.0012MHz/℃、应变灵敏度为0.03MHz/N。利用裸纤、普通测温光纤进行测温实验，发现测温光纤的保护层厚度影响了其测温的精度；裸纤直接测温的精度较高，但也易受外界影响，且易断，故改进光纤的保护层可以提高其测温精度。本文提出一种将导热硅脂涂敷在光纤上进行测温试验的方法，提高了温度测量的准确性。为了满足小规模、高精度的输油管线泄露监测要求，进一步提高输油管线监测技术，本文以布里渊光时域分析（BOTDA）原理为理论基础，利用原油敏感材料为基底制作应变传感光缆，构建了局部应变的响应模型并进行模拟实验。实验结果表明：该系统可快速准确地发现并定位小规模漏油，其中一号传感光缆在9分钟内准确定位，在1.70km长的光纤上实现了的空间分辨率为1m、定位误差为0.1m。