一．光纖傳感工作原理及核心技術(shù)
?。ㄒ唬?、工作原理
光纖不僅可以用于信號傳輸，還可以作為安全防范應(yīng)用中的傳感器。當(dāng)光纖傳感器受到外界干擾影響時(shí)，光纖中傳輸光的部分特性就會改變，通過配置特殊的感測設(shè)備，經(jīng)過信號采集與分析，就能檢測光的特性變化。通過檢測光的特性變化，使得許多事件和狀態(tài)的測量得以監(jiān)控。通過報(bào)警控制器的特殊算法和分析處理，區(qū)分第三方入侵行為與正常干擾，實(shí)現(xiàn)報(bào)警及定位功能。
?。ǘ?、核心技術(shù)
1、微應(yīng)變/定位傳感器
微應(yīng)變傳感器基于“干涉檢測”原理。為了檢測微應(yīng)變，通常采用兩芯單模光纖來實(shí)現(xiàn)。這兩根光纖組成了“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€臂，用相干激光器向其發(fā)射一束激光，若光纖沒有受到外界的擾動，則光檢測器將不對反射波產(chǎn)生報(bào)警信號；如果光纖受到外界侵?jǐn)_，如：運(yùn)動、聲波和觸動，則光的波形改變，并產(chǎn)生干涉圖像，光檢測器可檢測到這一波形變化，而且通過軟件可以分辯出事件的真實(shí)情況。
定位器技術(shù)可以與微應(yīng)變傳感器結(jié)合。一個典型的系統(tǒng)通常需要三芯光纖，兩芯用于微應(yīng)變傳感器，一芯用于定位，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全保障系統(tǒng)的定位報(bào)警功能。激光器向光纖發(fā)射激光，激光分別通過“干涉?zhèn)鞲衅鳌钡囊粋€臂和裝有終端單元。該系統(tǒng)根據(jù)使用環(huán)境的不同，系統(tǒng)的定位精度一般在±100米左右。
2、光纖鏈路損耗要求
FFT設(shè)計(jì)的微應(yīng)變/定位傳感器系統(tǒng)，通常采用波長為1550nm的激光，光纖鏈路的損耗的計(jì)量單位是dB。
1） 光纜規(guī)格
單模通信級傳感光纜，一般要求四芯（其中一芯冗余備用），工作于1550nm窗口；
衰減值：0.21dB/km (典型值)，最大值<0.23dB/km；
工作溫度：- 30℃至+60℃，使用壽命>15年；
2） 熔接損耗
光 纜__典型值0.06dB/p，最大損耗<0.1dB/p；
傳感器__插入損耗1.8 dB/p；
3） 系統(tǒng)光功率分配
要求總衰減值：（根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)通常要預(yù)留一定的冗余）
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型≤20 dB（全光程< 60km）；
增強(qiáng)機(jī)型≤25 dB（全光程< 80km）；
二、光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
響應(yīng)時(shí)間： 瞬間
頻率響應(yīng)： 1Hz — 100KHz；
報(bào)警概率： 90%；
虛警概率： 5%；
監(jiān)控距離： 30 — 60Km/套；
定位精度： ±100米左右（取決于實(shí)際工作環(huán)境）；
工作狀態(tài)： 全實(shí)時(shí)7×24小時(shí)監(jiān)控；
工作溫度： 20℃±5℃（主控機(jī)），
- 30℃ — +60℃（傳感器）；
傳感器類型：無源、連續(xù)、無輻射、抗干擾；
濾波器帶寬：用戶可調(diào)；
檢測門限： 用戶可調(diào)，電平，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警門限： 用戶可調(diào)，幅度，頻率，持續(xù)時(shí)間；
報(bào)警靈敏度：用戶可自行設(shè)定；
光纖折斷報(bào)警；
預(yù)警功能；
三、光纖傳感技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用
澳大利亞未來光纖科技有限公司(以下簡稱FFT)成立于1994年，公司總部設(shè)在墨爾本。經(jīng)過多年的探索和研究，F(xiàn)FT公司的光纖傳感技術(shù)在設(shè)計(jì)和開發(fā)上處于世界領(lǐng)先地位，特別是在安全保障方面，該項(xiàng)技術(shù)已在國際上獲得了多項(xiàng)專利，并獲得ISO9001和IQNET組織的認(rèn)證。
到2004年底，已經(jīng)有超過100套系統(tǒng)安裝在世界各地，用戶遍及美國、英國、意大利、俄羅斯、日本、新加坡、泰國、印度尼西亞、澳大利亞等國家和地區(qū)，應(yīng)用領(lǐng)域包括：政府機(jī)構(gòu)、軍事基地、銀行、石油、安防行業(yè)等。
?。ㄒ唬┰诠艿腊踩O(jiān)控中的應(yīng)用
長期以來，維護(hù)管道傳輸?shù)耐暾院桶踩允枪艿纻鬏敇I(yè)最為重要、也是最為棘手的事情。原有的探測、檢測技術(shù)均不十分可靠和有效，也無法確定故障出事地點(diǎn)，往往是泄漏物漏出地表，有明顯的跡象污染了環(huán)境后才被發(fā)覺。維修有時(shí)還需停止管道輸送，大面積挖掘地面以確定泄漏的位置和狀況。
目前傳統(tǒng)的管道探測器有兩種，一種是分離式，一個探測器只能測試一定區(qū)域內(nèi)的情況，但管道傳輸往往數(shù)百公里，要想不留下探測的空白區(qū)，需花費(fèi)大量的投資和維修費(fèi)用；另一種不間斷的帶有傳感系統(tǒng)探測器，需在管道內(nèi)壁安裝特殊的電纜，很難維護(hù)，而且上述探測器均不可避免環(huán)境的污染和電磁波的干擾。
