摘自讯石光通讯网
光纤传感技术是现代通信技术的产物,是随着光纤及通信技术的发展而逐步发展起来的一门崭新技术?
分布式光纤传感器又是光纤传感技术中十分引人注目的新器件,它不仅具有一般光纤传感器的优点:无辐射干扰性?抗电磁干扰性好等,而且充分利用了光纤一维空间连续分布的特点,可以在沿光纤路径上同时得到被测量场在时间和空间上的分布信息,显示出十分独特的应用前景?
(一)工作原理
光纤传感技术是国际上近些年发展成熟的一项尖端技术,其工作特点是光纤本身作为传感器,当光纤受到外界干扰时,光纤中传输光的部分特性就会改变,通过检测光的特性变化,监控这些事件和状态?
这些事件包括:张力?位移?震动?冲击?声波?温度等,经控制器的特殊算法和分析处理,确定事件真伪,区分非法入侵行为与环境干扰?
传感器应用光干涉检测技术?激光器向光纤发射激光,激光传到光纤的末端后由一个终端单元反射回来。
若光纤没有受到外界的扰动,光纤中的光特性不发生改变,则光检测器无输出,不产生报警信号。
如果光纤受到外界扰动,则光纤中的光特性发生变化,变化量则取决于光纤受外界扰动的强度,其振幅和频率同样可以被检测到,借助软件工具就可将这些变化转变成可识别的各种信号,进而触发报警?
为了检测微应变,通常采用两芯单模光纤来实现?这两根光纤组成了“干涉传感器”的一个臂,用相干激光器向其发射一束激光,若光纤没有受到外界的扰动,则光检测器将不对反射波产生报警信号。
如果光纤受到外界侵扰,则光的波形改变,并产生干涉图像,通过软件可以分辩出事件的真实情况?光纤传感器的频率响应范围从1Hz至20KHz?
这项技术可以用来检测动态应变,响应时间在毫秒级,可获得非常高的灵敏度?
微应变传感器与定位技术结合,可实现远距离安全保障系统的定位报警功能?定位器技术是FFT公司的一项专有技术,其定位精度一般在50米左右?
(二)在安防领域应用
周界监控报警__机场?边境?基地?港口?核电站;
光缆安全监控__政府?银行?情报机构;
管道安全监控__石油/天然气管线?炼油厂?电力线;
(三)系统特点
1.分布式动态应变监测
1)分布传感,技术先进__在整个连续光纤的长度上,任意一点都是“传感器”?
2)实时监控,定位准确__在线实时监测,响应迅速,克服漏测和难以定位的弊端?
3)结构简单,可靠性高__传感光纤既传输光,又传感,故障少,可维护性好,可靠性高?
4)配置灵活,使用方便__系统配置和参数可按用户具体需求调整,方便灵活,运行成本低?
5)性能价格比高?测点分布于整个光纤,系统成本远远低于采用传统点式监测系统的价格?
2.独特的信号检测及定位方法
采用独特的算法以及多参数分析法,对反馈信号进行分析,从纷杂的背景噪声中提取有用信息,确保高检测率,并排除自然界的各种干扰,有效降低误报率,实现精确定位?
采用分布式光纤传感器以及独特的算法,使传感器对震动?移动和应力变化十分敏感,可实时监测动态应力变化,及早发现管线周围的异常情况和潜在的非法事件,具有预警功能?
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