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光纤传感技术在物联网中的发展趋势分析

北极星电力信息化网   来源:第一论文网 作者:叶宇光    2014/3/27 11:29:59  我要投稿  

北极星电力软件网讯:1.引言

物联网是通过射频识别技术(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按照约定的协议把一些有联系的实体通过互联网相互连接到一起进行信息的传输和传递,可以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络实现概念。这种概念是在互联网的概念基础上发展起来的,是将用户端延伸并扩展到任何物品与物品之间进行通信和信息交换的网络概念。近年来,随着光纤通信技术的不断发展,进而出现了光纤传感技术。

自光纤传感技术开始发展以来,光纤传感器因具有多种优点而得到了快速发展,例如体积偏小、灵敏度非常高、抗干扰能力强等,现如今,已经被广泛应用到很多领域,如:医药制造、船舶、土木工程等。特别是当前物联网快速发展的情况下,光纤传感技术的地位越来越重要。我们将在本文中对物联网中的光纤传感器的结构、分类以及一些其他在物联网中的应用实例进行详细的介绍,例如光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。对于在物联网前沿应用中的应用十分广泛的布里渊效应的连续分布式光纤传感技术也会有介绍。

2.关于物联网的界定和构成

物联网指的是借助红外感应器、定位系统、激光扫描等传感设备,遵循特定的协议,将物品和互联网紧密联系在一起,从而完成信息交换与通讯,从而最终实现智能化识别、跟踪、定位和管理的网络。物联网指的是在任何时间、地点把任何人、物品等以任何方式连接在一起,从而满足人们的多种需求的网络。也就是说,物联网是实现物物相连的一种网络。

物联网主要由三部分组成,即感知层、网络层以及应用成。其中,感知层是实现智能感知的功能,涉及到信息的采集、获得与识别功能。而网络层是传送信息与进行通信的。但是,对于应用层来说,主要涉及到各类的应用,例如:电网应用、农业应用、工程建设安全等方面。

3.光纤传感器的原理与发展现状分析

3.1 光纤传感器原理和分类

光纤传感器由几部分组成,包含光源、传输纤维、探测器、信号处理设备等构成。它的工作原理是把光通过光纤输送到调制器,这样一来,测量参数和调制区内的光进行作用后,从而使光的性质发生巨大的改变,使光源发出的光变为被调制的信号光,然后,再借助光纤把光传送到光电探测器,进而把光信号转变为电信号,最终由信号处理设备将北侧物理量进行还原。

在实际生活中,光纤传感器种类是非常多的,但是,我们将这些传感器类型归结为两大类型,即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较,光纤传感器具有很多的优点,例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高,所以,当前在各个领域都有光纤传感器的身影。

3.2 光纤传感器的现状分析

自出现光纤传感器后,它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今,通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今,很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面,同时已经取得了可喜的成绩。

我国对光纤传感器的研究起步较晚,有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年,张旭平的关于“布里渊效应连续分布式光纤传感技术”通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性,技术已达到世界先进水平,因此,有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术,从而加速了我国物联网的发展。

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