一．光纖傳感工作原理及核心技術

　　（一）、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用中的傳感器。當光纖傳感器受到外界干擾影響時，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備，經過信號采集與分析，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的測量得以監控。通過報警控制器的特殊算法和分析處理，區分第三方入侵行為與正常干擾，實現報警及定位功能。

　　（二）、核心技術

　　1、微應變/定位傳感器

　　微應變傳感器基于“干涉檢測”原理。為了檢測微應變，通常采用兩芯單模光纖來實現。這兩根光纖組成了“干涉傳感器”的一個臂，用相干激光器向其發射一束激光，若光纖沒有受到外界的擾動，則光檢測器將不對反射波產生報警信號；如果光纖受到外界侵擾，如：運動、聲波和觸動，則光的波形改變，并產生干涉圖像，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情況。

　　定位器技術可以與微應變傳感器結合。一個典型的系統通常需要三芯光纖，兩芯用于微應變傳感器，一芯用于定位，從而實現遠距離安全保障系統的定位報警功能。激光器向光纖發射激光，激光分別通過“干涉傳感器”的一個臂和裝有終端單元。該系統根據使用環境的不同，系統的定位精度一般在±100米左右。

　　2、光纖鏈路損耗要求

　　FFT設計的微應變/定位傳感器系統，通常采用波長為1550nm的激光，光纖鏈路的損耗的計量單位是dB。

　　1） 光纜規格

　　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） 系統光功率分配

　　要求總衰減值：（根據工程經驗通常要預留一定的冗余）

　　標準機型≤20 dB（全光程< 60km）；

　　增強機型≤25 dB（全光程< 80km）；

　　二、光纖傳感監控系統技術指標

　　響應時間： 瞬間

　　頻率響應： 1Hz — 100KHz；

　　報警概率： 90%；

　　虛警概率： 5%；

　　監控距離： 30 — 60Km/套；

　　定位精度： ±100米左右（取決于實際工作環境）；

　　工作狀態： 全實時7×24小時監控；

　　工作溫度： 20℃±5℃（主控機），

　　- 30℃ — +60℃（傳感器）；

　　傳感器類型：無源、連續、無輻射、抗干擾；

　　濾波器帶寬：用戶可調；

　　檢測門限： 用戶可調，電平，幅度，頻率，持續時間；

　　報警門限： 用戶可調，幅度，頻率，持續時間；

　　報警靈敏度：用戶可自行設定；

　　光纖折斷報警；

　　預警功能；

　　三、光纖傳感技術在安防領域的應用

　　澳大利亞未來光纖科技有限公司(以下簡稱FFT)成立于1994年，公司總部設在墨爾本。經過多年的探索和研究，FFT公司的光纖傳感技術在設計和開發上處于世界領先地位，特別是在安全保障方面，該項技術已在國際上獲得了多項專利，并獲得ISO9001和IQNET組織的認證。

　　到2004年底，已經有超過100套系統安裝在世界各地，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，應用領域包括：政府機構、軍事基地、銀行、石油、安防行業等。

　　（一）在管道安全監控中的應用

　　長期以來，維護管道傳輸的完整性和安全性是管道傳輸業最為重要、也是最為棘手的事情。原有的探測、檢測技術均不十分可靠和有效，也無法確定故障出事地點，往往是泄漏物漏出地表，有明顯的跡象污染了環境后才被發覺。維修有時還需停止管道輸送，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域內的情況，但管道傳輸往往數百公里，要想不留下探測的空白區，需花費大量的投資和維修費用；另一種不間斷的帶有傳感系統探測器，需在管道內壁安裝特殊的電纜，很難維護，而且上述探測器均不可避免環境的污染和電磁波的干擾。