【儀表網(wǎng) 行業(yè)應(yīng)用】我們知道，傳感技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一，隨著光纖及光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖傳感器技術(shù)應(yīng)運而生。在物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，光纖傳感技術(shù)的地位更是不可忽視。
光纖傳感器的應(yīng)用，資料圖
光纖傳感器的原理與光纖傳感器的應(yīng)用
光纖傳感器可通過光強、光譜、相位和偏振等光學參量的調(diào)制解調(diào)，來獲取被測量的信息，從而對溫度、壓力、應(yīng)力、聲音、轉(zhuǎn)動、加速度、電磁場、振動、濕度、粘度、折射率、濃度等多種理化參量進行傳感，具有抗電磁干擾、耐腐蝕、質(zhì)量輕、體積小、可復(fù)用、可組網(wǎng)等優(yōu)越性。
從應(yīng)用前景看，光纖傳感技術(shù)目前能被廣泛應(yīng)用在航空航天、石油化工、電子電力、土木工程、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧水務(wù)等領(lǐng)域。
從特點上看，分布式光纖傳感技術(shù)可實現(xiàn)大范圍、長距離的全天候傳感。傳感光纖上的任一點都具有傳感能力，能夠滿足對百公里的擾動行為進行預(yù)警、定位。這正是光纖傳感技術(shù)應(yīng)用在智慧水務(wù)上的原因所在。
圖為鋪設(shè)現(xiàn)場，資料圖
采用光纖傳感技術(shù)的智慧供水管網(wǎng)落地臨沂
日前，天津大學-實康水務(wù)新舊動能轉(zhuǎn)換聯(lián)合研究中心，在前期光纖傳感技術(shù)應(yīng)用合作的基礎(chǔ)上，成功實現(xiàn)在節(jié)水型城市、智慧水務(wù)領(lǐng)域的合作研發(fā)及科技成果轉(zhuǎn)化。該中心在山東省臨沂市西部新城鋪設(shè)了國內(nèi)首條融合分布式光纖傳感的輸配水管線，其基于天津大學研發(fā)的光電信息融合事件識別感知技術(shù)，該技術(shù)榮獲中國發(fā)明專利金獎、天津市技術(shù)發(fā)明一等獎、中國儀器儀表學會一等獎等。
據(jù)了解，光電信息融合事件識別感知技術(shù)，能夠賦予長距離輸配水管線“智能”感知功能，從而可以提前預(yù)警外界入侵擾動事件，當管網(wǎng)發(fā)生泄漏時可以第一時間自動報警并精確定位漏點，大幅度降低供水漏損率并有效保障沿線企事業(yè)單位、用戶居民的用水安全。
近年來，我國智慧水務(wù)行業(yè)快速發(fā)展，新思界發(fā)布的《2020年及中國智能水管理系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度研究報告》顯示，2019年我國智慧水務(wù)行業(yè)市場規(guī)模超百億元，同比增長22%，預(yù)計未來五年里行業(yè)市場規(guī)模年均增速將保持在25%以上。
光纖溫度傳感器，資料圖
光纖傳感器技術(shù)的其他應(yīng)用
除了上述智慧水務(wù)應(yīng)用外，目前，在農(nóng)產(chǎn)品的加工及儲存過程中，利用光纖溫度傳感器及光纖濕度傳感器，能夠獲取糧倉的環(huán)境信息，并用來指導(dǎo)通風翻曬等作業(yè)。對水果、蔬菜等的儲藏需要相應(yīng)的光纖氣體傳感器，來測量乙烯、氧、二氧化碳、氨、氟利昂等氣體的濃度。這些信息能夠通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)反饋到監(jiān)測中心，進行實時監(jiān)控，且可實現(xiàn)遠程控制。
另外，光纖傳感器由于具有抗電磁干擾等優(yōu)點，因此，能夠應(yīng)用于電傳感器不易使用的場合。在國防上，光纖傳感器可用于水聲探潛(光纖水聽器)、光纖制導(dǎo)、姿態(tài)控制、航天航空器的結(jié)構(gòu)損傷探測以及戰(zhàn)場環(huán)境(電磁環(huán)境、生化環(huán)境等)的探測等；在電力系統(tǒng)中，可用于測量大型電機的轉(zhuǎn)子、定子和高壓變壓器內(nèi)部的電流、電壓和溫度等；此外，光纖傳感器還可用于油氣開采過程中井下的壓力、溫度等參數(shù)的監(jiān)測、輸油管的泄漏監(jiān)測等，這些均可與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，形成強大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)和管理。
總體來說，光纖傳感器正在不斷地、廣泛地應(yīng)用于我們生產(chǎn)生活的不同領(lǐng)域，并且將發(fā)揮越來越大的作用。
(原文標題：光纖傳感器的原理與應(yīng)用：光纖傳感器在智慧水務(wù)中的應(yīng)用)
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