光纖光柵傳感系統(tǒng)

對(duì)電纜、傳輸光纜以及高壓開關(guān)柜隔離觸頭等的溫度監(jiān)測(cè)一直是電力工業(yè)安全運(yùn)行的重大課題之一，而光纖光柵傳感器集測(cè)量和傳輸于一體，采用光波的形式進(jìn)行測(cè)量和傳輸，具有體積小、重量輕、傳輸損耗小、不受電磁場(chǎng)干擾和良好的絕緣性能等優(yōu)點(diǎn)，因此，非常適合上述溫度測(cè)量環(huán)境.光纖光柵作為光纖傳感器的核心器件之一，具有靈敏度高、抗電磁干擾性強(qiáng)、體積小和質(zhì)量輕等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土木工程、石油化工、航空航天、醫(yī)療和船舶工業(yè)等領(lǐng)域。光纖光柵傳感器除了具有傳統(tǒng)傳感器的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有波長編碼的特性，易于組網(wǎng)復(fù)用，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式測(cè)量，可以應(yīng)用于惡劣環(huán)境的工程現(xiàn)場(chǎng)。

光纖光柵傳感技術(shù)是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)，與傳統(tǒng)的傳感器相比，光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、靈敏度高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于特定的光纖光柵傳感器，其波長變化與環(huán)境溫度與壓力存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，為準(zhǔn)確測(cè)量溫度與壓力，光纖光柵的波長解調(diào)技術(shù)十分重要。光纖光柵傳感器可以封裝成多種形式，用于溫度、應(yīng)變、壓力及位移等物理量的檢測(cè)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及安全監(jiān)測(cè)的需要，提出了對(duì)光纖光柵傳感器及解調(diào)設(shè)備更高的要求，這就要求光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)能夠高速率、寬范圍和高分辨率地測(cè)量傳感器反射波長的變化量。光纖光柵解調(diào)儀，能夠進(jìn)行多通道多傳感器同步解調(diào)，具有較強(qiáng)的人機(jī)交互性，能夠有效提高波長解調(diào)速度，更高效地獲取光纖光柵傳感器的波長測(cè)量值；有效提高解調(diào)速度、具有系統(tǒng)集成度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便和人機(jī)交互性好的優(yōu)勢(shì)；可存儲(chǔ)多組解調(diào)數(shù)據(jù)并查詢歷史數(shù)據(jù)，且可進(jìn)行模塊拓展，同時(shí)接入多支傳感器監(jiān)測(cè)并進(jìn)行統(tǒng)一控制。

光纖光柵傳感器陣列是將多個(gè)光纖光柵傳感器通過光纖連接，以實(shí)現(xiàn)光纖上多個(gè)位置點(diǎn)、多個(gè)物理量測(cè)量的傳感器陣列，是光纖光柵傳感器技術(shù)的一個(gè)重要方向。目前光纖光柵傳感器陣列已在海洋參數(shù)測(cè)量、建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如，用于海洋溫度、深度剖面信息測(cè)量的光纖光柵溫深測(cè)量系統(tǒng)，用于橋梁、隧道應(yīng)變測(cè)量的光纖光柵應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的光纖光柵傾角測(cè)量系統(tǒng)等。

光纖光柵傳感周界安防預(yù)警系統(tǒng)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，國家和社會(huì)對(duì)于人們生命財(cái)產(chǎn)以及生活環(huán)境的安全問題越來越重視；恐怖襲擊事件和公共安全事故的頻繁地發(fā)生，更加促使人們對(duì)安防預(yù)警系統(tǒng)的需求日益增加。周界安防預(yù)警系統(tǒng)，布設(shè)在重要區(qū)域或建筑設(shè)施的周界，對(duì)入侵防區(qū)的行為做出預(yù)警，在許多軍事和民用領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。傳統(tǒng)的周界安防預(yù)警系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控、紅外對(duì)射、電子圍欄等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用攝像頭對(duì)防區(qū)進(jìn)行監(jiān)控，但需要安保人員24小時(shí)值守，發(fā)現(xiàn)入侵行為后還需要在海量數(shù)據(jù)中查找線索，耗費(fèi)大量的人力資源；紅外對(duì)射系統(tǒng)，使用一對(duì)紅外線發(fā)射和接收裝置形成安全防護(hù)，但當(dāng)防區(qū)地形復(fù)雜、起伏曲折時(shí)，系統(tǒng)的布設(shè)難度和成本大大增加；電子圍欄，采用電子脈沖進(jìn)行安全防護(hù)，但系統(tǒng)的抗電磁干擾能力差，受風(fēng)雨雷電等天氣影響嚴(yán)重，系統(tǒng)的誤報(bào)率較高。

基于光纖光柵傳感的周界安防預(yù)警系統(tǒng)，采用光纖光柵傳感技術(shù)，抗電磁干擾性能好，可用于易燃易爆場(chǎng)所，布設(shè)和維護(hù)更加方便，適合復(fù)雜地形的布設(shè)；采用波長調(diào)制和波分復(fù)用技術(shù)，系統(tǒng)可靠性更高，誤報(bào)率大大降低，能夠?qū)θ肭治恢镁珳?zhǔn)定位，系統(tǒng)的可拓展性也大大增強(qiáng)；系統(tǒng)通過控制主機(jī)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行分析，對(duì)周界情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，提高報(bào)警準(zhǔn)確率；發(fā)現(xiàn)周界入侵后，聯(lián)動(dòng)視頻采集功能和聲光警報(bào)功能，從而無需安保人員24小時(shí)值守，大大節(jié)省人力資源?；诠饫w光柵傳感的周界安防預(yù)警系統(tǒng)，可以用于軍事基地、政府機(jī)關(guān)、重要建筑設(shè)施、易燃易爆場(chǎng)所、大型活動(dòng)場(chǎng)所的周界安全防護(hù)，在軍用和民用領(lǐng)域都具有較高的價(jià)值。