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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.这些主要职能部分合在一起掏成了 企业的信息系统管理系统(M|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-ibutedOpticalFiberTemperature SensorNetwork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 (Opticaltimedomainreflection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/.c 22～ 啊■■一圈●■■■—■■——～ D1±1由., 测量时间/s9.40 2 — 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 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)级的激光来打包 数据,通过大气媒,r,进行数据恃输.和