一种干涉型光纤围栏报警系统的研究

摘要

光纤传感器技术是随着光纤的出现和光纤通信的发展而逐渐形成的一门新兴技术，经历了几十年的发展，如今在各个行业领域内所起的作用也越来越突出。其主要特点有：灵敏度高、抗电磁干扰、集合传感和传输于一体、动态范围大等，因为这些特点，它弥补了其他传感器的不足之处。它除了可以测量压力、应变、角速度、温度和加速度等物理量外，还可以适用于空间狭小、强电磁干扰和高电压的地方，它在工业发展、国防建设以及人们生活中的许多方面都发挥着巨大的作用。
　　目前基于光纤传感器的监测技术已经取得了很多实际的应用，如油气管道的泄漏监测，机场码头的安全防护，隧道、桥梁、大坝、发电站、变电站等的安全监测，还有易燃易爆场所，如：油库、炸药库、加油、加气站的安防；光纤传感器的监测技术具有重要的经济价值和社会意义。
　　本文以防入侵的光纤围栏报警系统为主要研究对象，光纤围栏是一种新型的周界安防系统，在未来的智能安防领域内将具有非常好的应用前景。主要研究工作包括：
　　首先，对光纤传感器进行了简单介绍，包括光纤传感器的原理、分类、组成和性能特点等，再介绍了目前国内外在光纤传感领域的研究现状。
　　其次，分析了目前光纤围栏的可行性技术方案，提出来一种新型的基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏报警系统，分析了其工作原理、系统的组成结构和信号的解调方法。然后简单介绍了这套系统在某个变电站中的实际应用以及几种安装工艺，对比了几种不同安装工艺对系统实际应用的影响，包括系统监测的误报率、灵敏度、阈值大小设置等，并对结果进行了分析总结。
　　最后，对光纤围栏在未来的发展进行了展望。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 光纤围栏的研究现状

1.4 本文研究内容和意义

第二章 技术背景

2.1 OTDR技术

2.2 光纤干涉仪

2.3 光纤布拉格光栅（FBG）传感技术

2.4 本章小结

第三章 基于迈克尔逊干涉仪的光纤围栏报警系统

3.1 光路原理

3.2 基于波长扫描的白光干涉技术的原理及其仿真

3.3 光纤围栏报警系统原理及结构

3.4 系统所选用的主要器件

3.5 光纤围栏报警系统实验

3.6 本章小结

第四章 安装工艺

4.1 引言

4.2 安装方法

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果