1、.：.；全光纖多功能研發(fā)平臺在科學(xué)技術(shù)飛速開展的信息時代，光電技術(shù)、信息技術(shù)IT和集成電路技術(shù)IC在各個領(lǐng)域不斷產(chǎn)生新的運用。其中，光纖技術(shù)在通訊和傳感領(lǐng)域的廣泛運用，曾經(jīng)表達出依托“電進展信息提取和傳輸?shù)姆绞剿鶡o法比較的優(yōu)勢。光纖通訊和光纖傳感技術(shù)作為新的激光運用技術(shù)，曾經(jīng)成為工程運用和研討熱點。由于光纖技術(shù)開展迅速，可以作為研討開發(fā)平臺的儀器很少，普通一套設(shè)備只能完成一個功能。測試用設(shè)備不能作為功能設(shè)備運用，功能性設(shè)備不具備測試用條件。為了改動光纖技術(shù)研討中存在的設(shè)備單一情況，研討開發(fā)了“全光纖多功能研討開發(fā)平臺。該儀器在2005年10月18日進展了教育部主持的專家鑒定會，與會專家一致通，

2、鑒定結(jié)論：該儀器屬于國際先進程度。優(yōu)勢1、先進的平臺構(gòu)建方式主機共享，人機互動。強大的硬件平臺和數(shù)據(jù)處置分析平臺。2、全新的研討內(nèi)容目前提供的研討內(nèi)容都最新的專利和文章，包含的知識和技術(shù)屬于新的科研成果，這使整個平臺的學(xué)術(shù)程度屬于國際先進程度。3、研討開發(fā)平臺也是工程運用平臺全光纖多功能研討開發(fā)平臺實現(xiàn)了多項工程測試運用，目前可以完成的運用功能包括：光纖分布傳感技術(shù)振動速度、加速度和位移振動信號頻譜分析光纖等效折射率光波在光纖中的傳播速度水中聲波傳播特性光纖彈光效應(yīng)光波相位調(diào)制、解調(diào)光纖長度丈量全光語音信號錄入全光通訊4、平臺提供二次開發(fā)功能平臺對多種光纖傳感技術(shù)的開發(fā)提供根底性功能，在此根底

3、上經(jīng)過信號分析和硬件完善，實驗標(biāo)定，可以完成工業(yè)用設(shè)備實現(xiàn)的功能。運用開發(fā)簡例【一】全光纖礦道坑道事故人員緊急救援系統(tǒng)【二】機場、化學(xué)物品區(qū)、彈藥區(qū)、油庫用光纖安防系統(tǒng)【三】光纖通訊線路安防監(jiān)控系統(tǒng)【四】高檔住宅區(qū)、資料室、金庫用光纖周界安防系統(tǒng)【一】全光纖礦道遂道事故人員緊急救援系統(tǒng)根本情況本系統(tǒng)著眼于處理礦道、隧道由于瓦斯爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)或其他地質(zhì)災(zāi)禍導(dǎo)致部分垮塌，呵斥人員被困時，被困人員的搜索定位及其與外界緊急通訊的問題。系統(tǒng)所用技術(shù)為國際領(lǐng)先的基于光纖彈光效應(yīng)和白光干涉技術(shù)的分布式光纖傳感技術(shù)，以及光纖通訊技術(shù)。技術(shù)方案為在礦道遂道內(nèi)預(yù)埋加強光纜，并利用了光纖彈光效應(yīng)，即光纖折射率對光

4、纖所受應(yīng)力、應(yīng)變非常敏感，并呈線性關(guān)系的特性，同時利用白光干涉技術(shù)，對各種微弱振動引起的，光纜恣意位置折射率改動后產(chǎn)生的微小光程差進展檢測。這樣，首先，可以搜索出被困人員的細微動作，判別幸存人員存在，第二，基于采用的獨特的光路設(shè)計和公用軟件，可對被困地點進展準確定位，便于實施后續(xù)救援行動，第三，可實現(xiàn)受困人員語音的單向傳送。系統(tǒng)采用的光纜可按照礦道遂道詳細的復(fù)雜外形進展靈敏布設(shè)，光纜本身屬于無源系統(tǒng)，且無需供電設(shè)備，并且抗輻射，耐酸堿，適宜于各種隧道坑道的惡劣運用環(huán)境。傳統(tǒng)技術(shù)目前，國內(nèi)外采用的技術(shù)設(shè)備有以下幾種：1利用光反射進展生命探測的，即所謂的“蛇眼探測儀。學(xué)名叫“光學(xué)生命探測儀。2熱紅

5、外生命探測儀。3聲波振動生命探測儀。以上3種搜索儀器都是國際上比較先進的，帶有搜索功能的設(shè)備，但他們在惡劣環(huán)境里運用都有所局限，最大的問題是，搜索間隔 短，并且不具備與被困人員的通訊功能。4 基于射頻IP技術(shù)的定位系統(tǒng)。這是目前國際國內(nèi)曾經(jīng)采用的，相對成熟的礦道遂道無人員管理/定位系統(tǒng)。其根本原理是，在井、道中一定間隔間隔 150-200米設(shè)置感應(yīng)電路作為自動訊問接納站，人員均佩戴獨一標(biāo)識的射頻IP電子識別卡。這樣，只需基站附近有電子識別卡即人員，基站即可感知并能將信息人員標(biāo)識、數(shù)量等發(fā)送到外部控制中心。該設(shè)備存在的缺乏是：1、整個系統(tǒng)基于無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，易受電磁干擾；2、系統(tǒng)用電的環(huán)節(jié)過多

6、，存在平安隱患；3、不具備緊急通訊功能。全光纖礦道遂道事故人員緊急救援系統(tǒng)分布式光纖傳感技術(shù)，即將整個長度范圍內(nèi)的光纖均用作傳感器，探測在光纖敷設(shè)范圍內(nèi)恣意點的特定信息，而不是僅局限于光纖上的某一點或是只是用光纖結(jié)合部分測試用傳感器。目前，這項技術(shù)已成為光纖傳感技術(shù)中最具出路的技術(shù)之一。實現(xiàn)功能包括：1可以探測極寬頻率范圍內(nèi)的各種震動信號，從而及時搜索人員生命跡象；2可以根據(jù)探測到的振動信號，對振動源即受困人員位置進展定位；3 可以實時回放光纜附近人員說話的語音。詳細實施方法是，在隧道坑道施工中即鋪設(shè)加強光纜。光纜即作為聲音振動傳感器，同時，也作為通訊傳輸介質(zhì)。一旦發(fā)生不測，導(dǎo)致人員被困，那么

7、光纜可以敏感探測到被困人員的各種振動信號，包括說話的語音到細微的敲擊動作。外部人員可以操作光纜另一端的主機最遠可達80公里外實時分析振動情況，或者回放人員語音，從而判別受困人員位置和并經(jīng)過語音得到其他一些根本信息，便于開展下一步救援行動。其突出的優(yōu)點在于：光纜完全不受電磁干擾，便于采用各種加強處置，長期敷設(shè)耐腐蝕，發(fā)惹事故時不易損害；光纜本質(zhì)是無源、弱電設(shè)備，適用于易燃易爆環(huán)境，同時，在發(fā)惹事故形狀導(dǎo)致任務(wù)區(qū)隧道、坑道、礦井下能源中斷時，可以長期任務(wù)光源等有源器件均可置于遠離隧道的控制機房；可以實現(xiàn)無源即沒有電信號參與的音頻傳輸，實現(xiàn)了緊急情況下的通訊； 可以在事故救援過程中實現(xiàn)實時監(jiān)控；可以

8、對被困人員位置進展定位；適用于長間隔 監(jiān)控，如長間隔 隧道、坑道和復(fù)雜的礦井，最遠監(jiān)控間隔 可達80公里；該技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，在構(gòu)成產(chǎn)品和后續(xù)開發(fā)上，較之進口設(shè)備，具有極高的性價比。進一步研發(fā)，完全能夠在該系統(tǒng)上實現(xiàn)對一些要挾隧道平安的典型地質(zhì)災(zāi)禍，如塌方的實時監(jiān)控，即，根據(jù)特征振動頻率的出現(xiàn)，判別塌方要挾的存在，從而發(fā)出預(yù)警。【二】機場、化學(xué)物品區(qū)、彈藥區(qū)、油庫用光纖安防系統(tǒng)各種周界安防系統(tǒng)簡介1、紅外對射，微波對射技術(shù)前者是最成熟的周界安防技術(shù)，民用領(lǐng)域運用也最廣。后者在一些短間隔 監(jiān)控中運用較多。但這兩類技術(shù)用于機場，存在受環(huán)境影響大高低溫影響、誤報率高等缺陷。2、走漏電纜、振動電纜

9、、張力鐵絲周界安防技術(shù)適宜于高級別的安防運用領(lǐng)域。但走漏電纜、振動傳感電纜和張力鐵絲對環(huán)境耐受性和可靠性上，存在易腐蝕，耗費能源較大的缺陷，且無定位功能。針對機場運用，上述1、2兩類設(shè)備基于電信號的本質(zhì)，還帶來兩個制約要素： 1，均由有源設(shè)備構(gòu)成，能夠產(chǎn)生影響機場通訊的電磁波，同時，也有能夠被機場高強度電磁信號所干擾；2，由于需求供電，在環(huán)境較為復(fù)雜惡劣的戶外環(huán)境中，系統(tǒng)可靠性、平安性降低。3、光纖周界安防技術(shù)。采用光纖光纜沿周界布設(shè)來實現(xiàn)周界安防，代表了目前國際上先進的周界安防技術(shù)。詳細類別包括以色列Magal的地埋光纜、美國FiberSys的振動傳感光纜和澳大利亞FFT的感應(yīng)光纜技術(shù)等。大

10、多進口光纖周界設(shè)備價錢昂貴，更重要的是，由于中心技術(shù)完全為國外掌握，在針對用戶需求定制系統(tǒng)，以及工程勘測、設(shè)計、施工、到售后維護等諸方面，均受制于國外公司，存在一系列不便，尤其對于涉及國防軍事平安的場所。如澳大利亞FFT、以色列Magal、美國FiberSensys，本身即是該國國防部簽約商，具有復(fù)雜的軍方背景，由其實施或指點實施嚴密性高的工程，存在潛在的泄密環(huán)節(jié)。復(fù)旦開發(fā)的光纖周界安防技術(shù)1、可順應(yīng)的周界長，有分區(qū)定位功能；2、無源布防，而以美國Fiber SenSys為代表的進口振動光纜其本質(zhì)是準光纖系統(tǒng)，每隔一定區(qū)域必需布設(shè)電模塊，沿周界還需布設(shè)供電線路； 3、該技術(shù)布設(shè)方式簡單而且靈敏

11、多樣，既可在周界現(xiàn)有鐵絲網(wǎng)圍欄上直接布設(shè)，也可在雜草叢生的開發(fā)地域設(shè)置地埋隱蔽光纖防線；4、性價比高，復(fù)旦大學(xué)開發(fā)的這套光纖周界防護技術(shù)是目前國內(nèi)外周界技術(shù)產(chǎn)品中性價比最高的。該技術(shù)整體造價只需美國FiberSenSys，以色列Magal振動光纜探測系統(tǒng)等造價的5070%，而中心技術(shù)目的超越這些進口產(chǎn)品。5、該技術(shù)國內(nèi)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。對于涉及大量國家的某機場、彈藥庫等場所而言，采用國產(chǎn)技術(shù)、國產(chǎn)設(shè)備，由國內(nèi)技術(shù)人員進展設(shè)計、施工，在整個工程流程上確保了嚴密性。6、正由于是國內(nèi)自主開發(fā)的全系統(tǒng)，所以在聯(lián)動、兼容、后續(xù)開發(fā)等方面具有高度靈敏性。系統(tǒng)可以很好的與現(xiàn)有的視頻攝像頭實現(xiàn)聯(lián)動，還可以

12、添加燈光、警笛等其它聯(lián)動配備。【三】光纖通訊線路安防監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品簡介光纖通訊線路安防監(jiān)控系統(tǒng)是自主研發(fā)并填補了國際空白的光纖通訊線路安防產(chǎn)品為用戶管理、監(jiān)控通訊線路環(huán)境情況提供端到端的處理方案。系統(tǒng)采用光纖單芯定位等一系列創(chuàng)新技術(shù)，經(jīng)過對光纜線路上發(fā)生的觸碰或切割光纜、接頭盒、光纖等擾動的實時監(jiān)測，采集和分析信息，斷定擾動發(fā)生的位置、類型、強度，以協(xié)助 線路維護人員及時發(fā)現(xiàn)光纜信息的竊取、入侵和破壞行為。該系統(tǒng)處理了當(dāng)前光纖通訊平安缺乏有效監(jiān)測手段的問題，可以在事件發(fā)生時實時監(jiān)測、準確定位、智能分析,還可以實現(xiàn)對事故發(fā)生的預(yù)警。系統(tǒng)安裝便利,只需在被監(jiān)測線路中一根空閑光纖的兩端運用光纖銜接器分

13、別接入信號檢測子架、信息處置子架(近端)和遠端單元(遠端),可完成系統(tǒng)安裝而不影響通訊線路正常運用。運用范圍該系統(tǒng)不僅可用于國防光纖通訊線路的防保密、保平安，還可以用于政治、經(jīng)濟、文化、金融、廣電等企事業(yè)單位對于重要光纖通訊線路的平安監(jiān)控。系統(tǒng)組成引見信號檢測子架、信息處置子架、遠端單元及監(jiān)控終端。【四】高檔住宅區(qū)、資料室、金庫用光纖周界安防系統(tǒng)根本情況針對高檔住宅區(qū)、資料室、金庫等中小型監(jiān)控區(qū)域，傳統(tǒng)的平安監(jiān)控手段主要有：紅外對射技術(shù)。此類系統(tǒng)成熟度高，當(dāng)前運用較為廣泛，對于重點監(jiān)控區(qū)域優(yōu)勢較大。其廣泛的運用反而帶來了一些缺乏，如較易破解，隱密性低。隨著光纖傳感監(jiān)控手段的日益開展，對此類技術(shù)

14、帶來的沖擊很大。視頻監(jiān)控系統(tǒng)。此技術(shù)當(dāng)前運用廣泛，視頻方式具有最大的直觀性，可經(jīng)過構(gòu)建數(shù)十個甚至更多的攝像頭組，監(jiān)控中小型區(qū)域。同樣，由于其廣泛運用，也有易破解，隱蔽性低的問題。并且，此技術(shù)容易出現(xiàn)監(jiān)控死角；自動化程度低，報警依賴值班人員經(jīng)過監(jiān)控視頻組發(fā)現(xiàn)入侵行為，值班人員的任務(wù)失誤等要素都能夠極大其可靠性。隨著當(dāng)前各種平安監(jiān)控手段的不斷開展，此類技術(shù)開場更多的扮演配角的位置，將之加載在其他的自動化程度高的系統(tǒng)之上，構(gòu)成聯(lián)動系統(tǒng)。例如復(fù)旦大學(xué)研制的“高檔住宅區(qū)、資料室、金庫用光纖周界安防系統(tǒng)，就可以加載視頻監(jiān)控組，在關(guān)鍵區(qū)域安裝攝像頭。并可以經(jīng)過系統(tǒng)聯(lián)動，在無報警形狀攝像頭處于待機形狀；當(dāng)該區(qū)域出現(xiàn)報警信號時，方激活攝像頭的視頻捕捉功能。3電子力學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)此類技術(shù)較多利用電子力學(xué)感應(yīng)板力傳感器，具有靈敏度高的優(yōu)勢，自動化程度高。然而，通常只具有接觸報警功能，一旦被犯罪份子破解，可利用其監(jiān)控死角，逃避與報警傳感器的接觸，從而使得監(jiān)控?zé)o效。系統(tǒng)構(gòu)建方式類似“機場、化學(xué)物品區(qū)、彈藥區(qū)、油庫用光纖安防系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)域在布防時，傳感光纖更加密集化，防止監(jiān)控死角