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基于物聯網的光纖傳感技術應用

發布時間:2018-05-14 16:03:560次瀏覽

物聯網;環境參數;數據信息;處理信息

基于物聯網的光纖傳感技術應用

  在物聯網中需要大量的傳感器來感知各種各樣的環境參數,為物聯網提供最原始的數據信息,然后通過處理得到人們所需要的結果,因此傳感器是物聯網的核心。

  1.在基礎設施工程物聯網中的應用

  在公路、橋梁、隧道和建筑等重大工程建設及使用過程中,經常會出現隧道局部坍塌、滲漏以及火災,橋梁局部裂縫、崩塌等現象,不僅嚴重威脅著人民的生命及財產安全,還影響了國民經濟的快速穩定發展。將光纖傳感器嵌于這些建筑物或者公共設施內部,可以感受橋梁的結構變形、結構動態特性及交通荷載等狀況,同時利用張力傳感器感受隧道容易發生塌方的局部的變形情況,這些信息可以與互聯網相結合,形成一個“光纖物聯網”,實現對這些基礎設施的長期穩定的實時監測,減少事故的發生。

  2.在現代農業物聯網中的應用

  物聯網及傳感技術的發展推動了農業現代化技術的進步。將傳感技術應用在農作物的育苗、生長、收獲及儲藏等環節,并形成一個物聯網系統,可以使農業的生產及管理達到高產、低耗的目的。

  在農作物的育苗、生長過程中,通過光纖溫度傳感器、光纖濕度傳感器及光纖二氧化碳傳感器等對農作物生長環境中的溫度、相對濕度、光照強度、土壤中的養分、PH值及二氧化碳濃度等物理量進行檢測,并實時反饋給管理中心,再經過自動控制裝置調節相應的參數,可使農作物有一個最佳的生長環境,達到快速生長及高產的目的。

  此外,在農產品的加工及儲存過程中,同樣也可以利用光纖溫度傳感器及光纖濕度傳感器來獲取糧倉的環境信息并用來指導通風翻曬等作業。對水果、蔬菜等的儲藏需要相應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。這些信息可以通過物聯網系統反饋到監測中心,進行實時監控,且可以實現遠程控制。

  

  3.在智能周界入侵防范系統中的應用

  基于光纖傳感技術的周界入侵防范系統,是近年來隨著光纖傳感技術的發展而在工業領域的一大應用亮點。目前,應用在周界入侵防范系統中的傳感器種類繁多,因而系統的技術解決方案也大相徑庭,但總體上來說,均是采用光纖周界入侵傳感器來感受外界侵擾情況,并及時報警,該項技術可以廣泛應用于機場、電站和軍事基地等重要場所。

  4.其他應用

  光纖傳感器由于具有抗電磁干擾等優點,因此可以應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、姿態控制、航天航空器的結構損傷探測以及戰場環境(電磁環境、生化環境等)的探測等;在電力系統中,可用于測量大型電機的轉子、定子和高壓變壓器內部的電流、電壓和溫度等;此外,光纖傳感器還可以用于油氣開采過程中井下的壓力、溫度等參數的監測、輸油管的泄漏監測等,這些均可以與互聯網相結合,形成強大的物聯網絡,實現安全生產和管理。

 


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