光纤测量（传感）网络与光纤通信网络

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1、光纤测量（传感）网络与光纤通信网络M^RKETOVERVI目W纤测量Ic=传感=II网络与纤通信网络啦在童方谜伟中国计量学院光电于技术研究所量(传感)网络网络是由物理量f温度,压},力学量.匏学量,电{浓度,组分,结构)和持组成的测量嗣络.而专输语言,激据和图像奇台扩展光通信的领I用范围.信息技术渗透r业自动化基础上推动推动信息家电产业.实E信息化,数字化.工业业的制造过程.实现企业生产的自动化.企业自动化网络对企业的整个生产过程实行控制,主要包括一F功能:销售和市场,生产和制造(即工业自动化阿络),财务,人力资源等.这些主

2、要职能部分合在一起掏成了企业的信息系统管理系统(M

3、s).每个企业都要和外界发生联系,Internet的出现.打破了地理界限的限制.如何利用In.met,实现电子商务,也是工业企业自动化不可忽略的一个方面以比较成熟.应用领域宽的分布式光纤测量网络为倒.,'布式光纤温度传感网络{Dish-ibutedOpticalFiberTemperatureSensorNetwork简称DOFTSN),是一种实时的.在线的,多点光纤温度测量系统.是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的高新技术,成为工业过程控制中的一种新的检襁9方j

4、击与技术.在系统中光纤既是传输媒体又是传感媒体,利用光纤背向拉曼散射的温度效应.光纤所处空间各点的温度场调制了光纤中的背向拉曼散射的强度(反斯托克斯背向拉曼散射光的强度),经渡分复用器和光电检测器采集了带有温度信息的背向Raman拉曼散射光电信号.再经信号处理,解调后将温度信息实时地从噪声中提取出来并进行显示,它是一种癌藿IFIBEROPTICSCOMMUNICATION曩重,目的激光光纤温度通信网络一在时域里.利用光纾中光泼的传播速度和背向光回渡的时间间隔,利用光纤的光时域反射(Opticaltimedomainrefle

5、ction简称OTDR)技术对所测温度点定位.它是一种典型的光纤激光温度雷达系统.分布光纤温度传感网络的传感光纤不带电,抗射频和电磁干扰,防燃,防攥,抗腐蚀,耐高电压强.电磁场,耐电离辐射,能在有害环境中安生运行.系统具有自标定,自校准和自检测功能-即使在光纤受损时不仅可继续工作.而且可检测出断点位置在一根30Mn光纤上可采集三万个温度信息井能进行空间定位,由于分布光纤传感系统的忧越特性,已经开始应用于煤矿隧道的火灾自动温度报警系统.也可应用于油库,危险品库,军火库的温度报警系统,大型变压器发电机组的媪度分布测量,热保护和故

6、障诊断:大坝的渗水.热形变和应力测量一地下电力电缆的温度榆测和热保护.分布光纤温度传感器系统可显示温度的传播方向,速度和受热面积可将报警区域的平面结构圈和光缆布线圈事先输^计算机,可自动或手表1国内外2kmLDDOFRPTS系统的技术特性光纤长度温度分辨率/.c22～'啊■■一圈●■■■—■■——～D1±1由.,'测量时间/s9.402—10RmLDDOFRPTS表国内外系统的技术特性'一—●■一光纤长度/1温度分辨率/_C测量时间/s}璺.圜l嚣■——嘈—一■—一?--■表3国外长距离,越长距离DOFRPTS系统的技术特性

7、光纤长度m3o3030温度分辨率/℃012O1■_市场纵横IMARKETOVERVIEW温度处理和图形显示软件是预装在计算机内的,显示器能显示系统主菜单,根据使用要求选择工作菜单,确定采样速率,触发电平,呆样次数,工作模式(单次测量和连续测量)显示类型和绘图类型等.在主菜单上选择显示时,可选择光时域反射OTDR曲线信号显示,温度显示升潼随率显示等.自E显示光纤上各点温度嚣号电平值,温度值,升温速率在茎若将光纤平面布线图预先输人计算机,则可在图形上直接显示温度的变化.2.国传感器系统的研究现状c1】短距离DOFRPTS系统的技

8、术特陛国内~b2kmLDDOF~TS系统的技术特-炷如表I所示.l2)中距离DOFRPTS系统的技术特性国内外10kinLDDOFRPTS系统的技术特性如表2所示.)长距离,超长距离DOFR~S系速太同(100Mbit/s),或者吉比特同(1.0Gbit/s)然而它们与因特网相连接的速度却非常低.主要接人方式有铜线(TIl5Mbit/s).电缆(5Mbit/s),以及ADSL(每路10Mbit/sj"最后一公里就是解决高速主干路光纤同和高速用户线路之间的连接问题的.作为一种新型的宽带接人方式.无线光通信利用泰赫(THz)级的

9、激光来打包数据,通过大气媒,r,进行数据恃输.和光纤通信的区别在于,它不需要通过光纤传输数据.因此无线光通信技术也被称为"虚拟光纤.无线光通信和其它通讯方式相比较具有许多优点:(1)成本低.相对于光纤通信和微波传输来说,它不需要挖掘马路,铺设光缆,也无须频段申请的费用其造价大约是光纤通信工