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光纤传感技术在安防领域的应用

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发表于:2010/5/14 15:43:51
#0楼
光纤传感技术在安防领域的应用
     澳大利亚未来光纤科技有限公司(以下简称FFT)成立于1994年,公司总部设在墨尔本。经过多年的探索和研究,FFT公司的光纤传感技术在设计和开发上处于世界领先地位,特别是在安全保障方面,该项技术已在国际上获得了多项专利,并获得ISO9001和IQNET组织的认证。
     到2004年底,已经有超过100套系统安装在世界各地,用户遍及美国、英国、意大利、俄罗斯、日本、新加坡、泰国、印度尼西亚、澳大利亚等国家和地区,应用领域包括:政府机构、军事基地、银行、石油、安防行业等。
 (一)在管道安全监控中的应用
     长期以来,维护管道传输的完整性和安全性是管道传输业最为重要、也是最为棘手的事情。原有的探测、检测技术均不十分可靠和有效,也无法确定故障出事地点,往往是泄漏物漏出地表,有明显的迹象污染了环境后才被发觉。维修有时还需停止管道输送,大面积挖掘地面以确定泄漏的位置和状况。
     目前传统的管道探测器有两种,一种是分离式,一个探测器只能测试一定区域内的情况,但管道传输往往数百公里,要想不留下探测的空白区,需花费大量的投资和维修费用;另一种不间断的带有传感系统探测器,需在管道内壁安装特殊的电缆,很难维护,而且上述探测器均不可避免环境的污染和电磁波的干扰。
     澳大利亚未来光纤有限公司拥有独家专利权,基于光纤传感技术之上的光纤管道传输安全监测系统,利用通讯光缆作为探测工具,可实时的不间断的监测传输管道,具有预警功能,可防止人为破坏,检测穿孔泄漏、地层振动、移动及山体滑坡等现象,并能准确无误的显示遭受破坏或发生故障的地段,为及时制止破坏,及时组织检修、抢修指示方位目标确保管道传输的安全提供了保障。
     使用该系统可完全改变过去在管理方面的被动状况,对掌握和控制管道运转情况,及时判断管道故障发生的时间、地点,有效减少因延误对管道事故处理而造成的巨大费用开支有着重大意义。
 1.系统主要特点:
 1) 系统可长距离的进行全程检测,每套系统可监测40公里距离。如监测距离更长可采用级联的方式构成长距离监测系统,通过中央告警系统(CAMS)将分段监测信号传送给中央控制室,进行集中统一管理。
 2)系统能够区分正常运行的数据和环境干扰数据,通过系统自学习模式,将环境干扰数据记录下来,通过与第三方破坏数据的比较、分析、处理,防止误报的发生,实现系统的智能报警功能。
 3)系统不受管道所处环境的影响,不管是铺设在喧闹的城市或工业区地下,还是静谧的荒野地下,也不受电磁波等外界干扰,同时还可监测管道附近工程施工、挖掘等现象,提前防止破坏事件发生。
 4)系统安装简便,并可与其它安防技术设备如视频传播系统、声音报警器等配置兼容,提供图形化的操作界面,具有完善的数据查询、数据统计功能。
 5)系统真正地做到全天候24小时实时地进行自动监测,切实做到监测、管理无人化、实时化、自动化。
 6)优越的性能:系统有机地将故障定位功能和地理信息管理结合,能够十分迅速、准确地对事故地点进行定位,系统的频率响应从1Hz到100KHz,定位精度为±100米左右,报警率为90%,虚警率为5%。
 2. 系统检测功能
 1)用手工工具挖掘;
 2)用重型机械挖掘(轮式及履带式电铲);
 3)管线上车辆、机车的运动;
 4)农机耕作;
 5)管线泄露;
 6) 洪水及地震等地质灾害;
 7)爆破(地表及地浅层);
 8)硬物撞击 (管线表面);
 (二)在电子围栏中的应用
     光缆作为传感器时能够安装在围墙、屋顶、空调管道或埋在岩层中或草地下,用于保护政府机构、军事基地、化学实验室、发电厂、泵站、大使馆、飞机场、工厂、仓库、通信设施、港口甚至是边境线。
     FOSTTM围墙安全保障系统是检测现场破坏或入侵的全自动光纤安全监控系统。
     系统采用独立但同步的分析技术来进行检测,因而使误警的可能性降至最低。采用这种方法,检测和显示时能够区分紧急和非紧急警报。不仅如此,系统控制软件能够根据操作环境来调节系统,区分无威胁的干扰,如过往车辆的振动,与真正的故意干扰,报警概率90%,虚警概率5%左右。
     系统的重要优点之一是除了光缆之外不需要任何其它硬件就能够保证在几十公里以上的距离内进行检测的一致性,基本作到零维护;同时,系统还可以根据用户的实际情况修改系统配置参数,达到最佳的监控效果。
 (三)在主干光缆安全监控中的应用
     世界各地已经敷设了数百万公里的光纤,监控光纤线路受损情况和完整性,预测故障发生是保障光纤通信系统的可靠性迫切需要解决的问题。当前大多数光缆受损或完整性监控技术是基于OTDR测量方法,只能测量静态和变动非常缓慢的参数变化(即突然弯曲、光纤破裂、光纤衰减、连接器损失等等)。然而,能得到实时、半静态和动态的光纤干扰信息,这将是一个技术上的突破,这样就能够实现光纤通信和传感应用同步实时进行,例如地面监控、结构的整体监控、机械环境监控和入侵检测。与此同时,它也将改变现有光纤链路维护体系。(信息来自 山东仪器仪表门户 http://www.sd5117.com/channel/13158675
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sddyzyd
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发表于:2010/6/11 9:02:41
#1楼
原来是广告!
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bbsunhucheng
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发表于:2010/7/31 10:31:47
#2楼
...
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weibo55677
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发表于:2012/5/12 1:25:54
#3楼
光纤传感技术,包含很多方面的,可以参考光纤传感联盟www.fiber100.com,了解相关资料。
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weibo55677
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发表于:2012/5/12 1:29:06
#4楼
分布式光纤传感技术近几年会有较快的发展
直以来光纤传感这个行业的发展,都是这样一个状态,好像并不是很慢,但也不是很快,整体发展速度倒是较为平稳。倒是从2010年开始,有点加速的感觉,可能主要是分布式温度传感技术已经开始普及了,原先第一台DTS进入中国的时候,卖过100多万,到如今,几万块钱也有人出手卖的了,可见DTS技术已经开始普及化了,同时也进入价格战的阶段。

   当然DTS只是分布式传感技术的其中一种,主要因为门槛儿低,才引来一些新成立的公司像雨后春笋一般起来,进入这个行业,我个人感觉更多的公司进入这个行业倒是一件好事,说明这个行业正在快速增长的。DTS成本价格,其实行业内的人大概心中都有一个数的,作为这种特殊的工业产品,没有几倍的利润是一般不会做的,其中原因,我想很多行业内的人也都是知道的。另外,从技术角度来说,DTS的应用领域不同,对产品的要求也是不一样的,有的领域要求响应时间,有的要求空间分辨率,有的要求温度分辨率,有的要求传感距离,有的要求性价比,有的要求完善的售后服务。但要是将所有的要求都做到最好,我想说那是不可能的,甚至有的要求本身从技术角度上来说就是矛盾的,因此在如此的环境下,要想在光纤传感行业内求得生存,就要差异化,市场化。埋头做指标会死得很惨,除非你的产品无论在市场上的表现还是在技术参数上的表现都已已经达到领先水平,这个时候做指标已经意味着要做这个行业的领头羊了,那当然做指标已经是非做不可的了,为了与其它公司拉开距离,就像当年的华为一样,当产品成为第一时,市场的份额会吞掉其它公司相当的市场。

     以上只是想以DTS有代表说明一下市场的情况,光纤传感这个行业,无论花多大的精力去培养市场都不为过,市场在光纤传感这个行业里面很多时候可能比起技术更重要,但是不完全是,因为光纤传感行业对技术的要求也是非常高的,但最高要的分别不是做得出来与做不出来的问题,还是做得质量好与做得质量差的区别。但是市场并不是如我们所想的一样,还以DTS为例,市场有的时候并不需要我们的温度分辨率有多高,只是在适当的时候一定可以报警就完全够用,你把温度精度做得很高很好,花费了无数的时间与精力都花在技术上面,这个时候市场已经完全没有你的立足点了,那是很悲剧的一件事,喜欢重视技术的公司,建议不要做已经市场化的产品,而是做市场上没有的产品,这样才能各有所长,对于在培养市场做得好的公司,应该更进一步的巩固与客户之间的良好的关系,做好售后工作,保证市场不被其它公司抢走。我有幸在这两类公司中都经历颇多,对于各自公司的定位深有感触,可惜像这样两类公司之间的合作却做得不好,一种忙于做市场不重视技术也没有做好售后,一类是专注于技术,却不把市场放在眼里,总认为技术做好了,市场不用担心。有可能我从技术出身角度去的担心这些可能是多余的,虽然在这个行业里也经历了三四年的洗礼,但是感觉头脑一直还算清醒。可能再过几年以后,时间会下最后的结论。

   再说,光纤传感这个行业,我最看好的是几个大类,第一种,基于OTDR相关技术的周界防御技术,与现在非常完备的通信网络FTTH相结合,并且渗透到安防监控和模式识别领域,这是我最关注的类别,在我们这个把稳定看得比生命还要重要的政府,这个行业无论怎么发展都不会满足要求的,更何况不仅仅是我们需要,全世界人民都需要,特别是一些目前不稳定的国家和地区,他们更需要。第二种是,基于单模光纤或多模光纤,特种光纤的分布式光纤传感技术,这个产品其实已经发展了很多年了,根基也算不错,现在的需求量也比较大,最大的缺点就是只能测温,当然也限制其更进一步的应用领域。第三种是,基于BOTDR与BOTDA技术的温度应变传感技术,可以解决DTS解决不了的问题,比如长距离,双参量测量,可以补充DTS的不足,如果技术成熟了,成本降低了,完全有取代DTS的可能。第四种,可能要算光栅传感了,光栅传感也可以做成分布式的,不过可能优势并没有那么明显,但是光栅传感最大的优势是多参量传感并且相对稳定可靠,在一些特殊的领域有着不可替代的优势,想完全取代光栅传感,那是不可能的,最起码从近十年,都看不到这种迹象。如果把光谱分析这个比较特别的领域也划分进来的话,这个可以算第五种,当然这个类别也是相当不错的发展方向的,这个方向已经表现出一家独大的局面,其它公司想挤到这个领域,可能得先细细的评估一下了,特别是想从技术角度着手切入到这个领域的新公司。以上几个方向,近几年来,都一些接触,有几类已经做出来相关的产品,有的正在准备做,可能近几年会出来新的产品,希望能赶得上光纤传感技术的发展吧

     非常热切的期望着这个行业能迅速的发展,希望光器件的成本能有所下降,希望有一些能向光通信产业一样,经历一次质的飞越。能在传感领域占有越来越重要的地位,这是作为一个光纤传感技术工程师最热切的期望。感兴趣的朋友,无论是市场的还是技术的,欢迎大家一起交流与合作。另外光纤传感高级交流群已经开通,群号:227056555,欢迎大家加入。
另外光纤传感联盟网站已经开通啦光纤传感器
309
hywu
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发表于:2014/5/22 17:28:24
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