复合式光纤传感技术应用

信息来源: 发布时间:2017-12-18 14:50:17

一、项目名称
复合式光纤传感技术应用

二、所属领域
光机电一体化

三、技术成熟度(参照GB/T22900-2009和附件)

9级

四、制造成熟度

成熟

五、市场成熟度

较成熟

六、领先水平

国际国内领先

七、项目介绍

光纤传感技术具有传感合一、抗电磁干扰、耐腐蚀、无中继传输距离长等独特优势,尤其近年来提出的分布式传感技术,具有潜在的巨大应用市场,在全球备受重视。

21世纪以来,国内外在分布式光纤传感技术方面,取得了一定突破。但目前先进的光纤传感技术,尤其是分布式光纤传感技术的关键技术,被国外垄断,一些可用于国防重要领域的技术设备,更是属于军事禁运对象。同时,自主研发的一些光纤传感设备,技术路线还存在严重不足。总体上,国内在光纤传感技术领域的研究滞后于国民经济和国防建设的应用需求。

光纤传感技术应用领域众多,市场前景广阔,因此开展复合光纤传感技术是非常必要的,该技术的产业化将突破安全防范、物探领域、工业监测领域应用的多项关键技术和工程化问题,对光纤传感技术应用具有重要意义。

随着科技的发展,工业的进步,尤其是自动化、智能化的产品逐渐深入人们生活的方方面面,越来越多的行业和领域都向着集成化、精准化的生产和管理方向发展,同时对生产和管理的准确性和智能性提出了更高的要求。

光纤复合传感测量作为重要的环境参数在各行业的生产和管理中起着至关重要的作用,对于温湿度参量的准确测量、及时掌控和智能管理是各领域安全、高效生产和管理的前提。运用新型光纤传感技术,结合高速数据采集技术和微弱信号处理技术,实现对所测区域的监测和控制,通过MODBUS/TCP方式与综合监控平台通讯,实现对环境全方位、立体式监控,同时实现对温湿度重点监测区域实时、密切监测,防止由于温湿度因素导致的异常或损坏;系统预留接口,可实现与空调系统、消防系统的联动。

八、技术指标

监测点数:1~32个 (可扩充到255个)

温度范围:0℃~+100℃

温度精度:±1.5℃;

温度定位精度:<1m;

温、湿度测量系统测量时间:系统响应时间20s

湿度范围:0~100%RH

湿度精度:±1.5%RH

485总线传输距离: < 1200m               

系统监控范围:50~200m任意可调整;

嵌入式安防系统报警响应时间:<2s;

误报率:<5%;

漏报率:<5%;

工作电压:220V/AC ±10%;

室内主机工作温度:0℃~+40℃;

室外单元工作温度:-40℃~+60℃;

工作湿度:≤95%;

系统工作时间:7×24h(不断电情况下);

九、技术特点

1、设计了基于TDLAS技术的水汽吸收系统,优化系统参数,完善了系统标定校准工艺,提高了湿度测量的准确性;

2、设计了时分复用结构的分布式光路切换系统,并配合设计了光光耦合气室,实现了分布式TDLAS湿度测量应用;

3、设计了一种反馈控制算法,通过精确控制信号幅值,将系统在0℃-40℃温变环境中的测温精度始终保持在±1.5℃以内;

4、设计搭建了一种试验平台,用于后向拉曼谱宽的测定,通过该平台准确测定DTS用光源的拉曼增益带宽值为20nm~25nm,为系统关键器件—光波分复用器的选型提供了理论依据。

十、适用范围

于国家要害部门、公共场所、电力、石化、文物、仓储等多个领域。