振动光纤基本原理
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振动光缆原理
振动光缆是一种利用光传输信息的设备,它的工作原理基于光的传输和光纤的振动效应。
光信号的传输是通过光纤中的光波导来实现的。
光波导是由材料的折射率差形成的,能够将光信号通过多次反射传输到目标地点。
传统的光纤通信中,光信号是通过调制光的强度或频率来传输信息的。
而振动光缆是通过光纤的振动来传输信息的。
在振动光缆中,光纤的一个端部固定,另一个端部连接到一个振动源,比如声波源或机械振动源。
振动源会产生一系列的振动波,将这些振动波传输到光纤中。
当振动波传输到光纤中时,它会沿着光纤的长度传播,并引起光纤中的模式耦合效应。
这种模式耦合效应使得光纤中的折射率发生微小的变化,进而改变了光波导的传输特性。
这种折射率的变化可以被接收端的光传感器捕捉到,并转化为电信号。
通过适当的信号处理和解调技术,电信号可以还原为原始的信息信号。
这样,通过光纤的振动,信息信号就得以传输到目标地点。
振动光缆具有传输带宽大、抗干扰性强等优点,广泛应用于通信、电力、交通等领域。
它的工作原理简单而有效,通过光纤的振动实现了信息的传输和交流。
总结起来,振动光缆的工作原理是利用光纤的振动效应,通过传输振动波来实现信息的传输。
它具有传输带宽大、抗干扰性强等优点,在实际应用中具有广泛的用途。
振动光纤原理范文振动光纤(Vibration Optical Fiber,VOF)是一种新型的光纤传感器,能够利用光纤的振动特性实现对环境振动的实时监测。
它通过光纤的高度灵敏的机械耦合使光信号的强度和相位发生改变,从而实现对振动信号的检测和解码。
振动光纤具有高灵敏度、宽频响范围、不受电磁干扰等特点,因此在军事、工业、民生等领域具有广泛应用前景。
振动光纤的原理主要包括光纤的机械耦合和干涉效应。
首先,振动光纤通过高强度锥形绞合机械耦合的方式,将外部振动的力量引入到光纤中。
当光纤上发生振动时,光纤中的绞合结构会因为受到外部力的作用而发生形变,从而改变光纤的折射率分布,进而影响光信号的传输。
其次,当光信号在光纤中传输时,由于外界振动的影响会改变光信号在光纤中的传输路径,导致光信号的传输时间发生变化,进而产生光沿光纤的重干涉效应。
振动光纤传感器的工作原理和光纤光栅传感器相似。
光纤光栅在其长度方向上周期性变化的折射率会导致光束在光纤中的传输路径改变,进而引起传输光信号的相位变化。
当外界有振动力作用于光纤时,光纤光栅会随之发生形变,导致光信号的相位随之改变。
通过检测光信号进行的差干涉或光谱测量,可以测量出外界的振动幅度和频率。
振动光纤传感器的性能主要由振动光纤的结构和光纤光栅的参数决定。
振动光纤的耦合结构需要在应力集中的位置适当设计,以实现对振动的高效耦合。
光纤光栅的设计要求具有高精度的周期性变化结构,以实现高灵敏度的振动检测。
此外,振动光纤的设计还需要考虑光纤的机械强度和环境适应性等方面的要求。
振动光纤传感器的应用领域非常广泛。
在军事领域,振动光纤传感器可以用于监测飞机、舰船、坦克等重要装备的振动状态,实现对装备健康状况的实时监测和预警。
在工业领域,振动光纤传感器可以用于检测机械设备的振动状态,提供设备状态监测和故障诊断等方面的信息。
此外,振动光纤传感器还可以用于地震预警、结构健康监测、声波检测等领域。
总之,振动光纤传感器以其高灵敏度、宽频响范围、不受电磁干扰等优势,在军事、工业、民生等领域具有广泛的应用前景。
振动光纤工作原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠振动光纤工作原理这个神奇的玩意儿。
你说这振动光纤啊,就像是一个超级敏感的小卫士。
它呀,就那么安安静静地待在那里,却能时刻感知着周围的一举一动。
想象一下,它就像一条隐形的警戒线,只要有一丁点儿风吹草动,它就能迅速察觉到。
比如说,有个小老鼠偷偷摸摸地跑过去,或者一阵微风轻轻吹过,它都能准确地捕捉到这些细微的振动。
它是怎么做到的呢?其实啊,就好比是我们的耳朵能听到声音一样。
振动光纤里面有一些特殊的结构,能够把外界的振动转化为电信号。
这就厉害啦!然后这些电信号就会被传送到一个地方,让人们知道这里发生了什么事情。
你说这像不像一个神奇的魔法?它能察觉到那些我们肉眼都看不到的微小变化。
那它都能用在哪些地方呢?哎呀,那可多了去了!像一些重要的场所,比如仓库啦、博物馆啦、军事基地啦等等。
有了它在,那些小偷小摸的家伙可就无处遁形了。
它可比我们人厉害多了啊!我们人有时候还会犯困打盹呢,它可是一刻也不松懈。
而且啊,这振动光纤还特别耐用呢。
它不会像我们人一样,今天生病了,明天不舒服了。
它就那么坚强地在那里工作着,默默地守护着我们的安全。
你说这么好的东西,我们是不是应该好好珍惜它呀?要是没有它,那得有多少不安全的因素啊!
所以说啊,这振动光纤工作原理虽然听起来有点复杂,但其实仔细想想,不就是那么回事嘛。
它就是我们的好帮手,帮我们看着那些我们可能注意不到的地方。
朋友们,你们说这振动光纤是不是很了不起啊?反正我觉得是!它就是那个默默守护我们的无名英雄!。
光纤振动原理“嘿,同学们,今天咱们来讲讲光纤振动原理。
”我站在讲台上对着下面的学生们说道。
那什么是光纤振动原理呢?简单来说,光纤就是利用光在玻璃或塑料制成的纤维中进行全反射从而实现光信号传输的一种工具。
而当光纤受到外界的振动等干扰时,就会产生相应的变化,这就是光纤振动原理。
比如说,在一些安防系统中,就会用到光纤振动传感器。
它可以通过检测光纤中光信号的变化来感知外界的振动情况。
比如在一个仓库周围铺设了光纤振动传感器,如果有小偷试图闯入,他的行动所产生的振动就会被光纤传感器检测到,从而触发报警系统。
再比如在一些桥梁、隧道等大型结构的健康监测中,也会用到光纤振动监测技术。
通过在这些结构中铺设光纤,可以实时监测到结构的微小振动变化。
如果出现异常的振动,就可能意味着结构存在安全隐患,需要及时进行检修和维护。
像之前有个例子,一座重要的大桥,通过在桥身上安装的光纤振动监测系统,及时发现了一处因为长期车辆通行导致的结构松动所产生的异常振动。
这就为及时进行维修提供了重要的依据,避免了可能出现的严重后果。
那么光纤振动原理具体是怎么实现的呢?这就要从光纤的结构和光的传播特性说起了。
光纤一般由纤芯和包层组成,纤芯的折射率高于包层。
当光在纤芯中传播时,会由于全反射的作用而沿着光纤一直传播下去。
而当光纤受到振动时,会导致光纤的形状发生变化,从而影响光在其中的传播,产生光信号的变化。
为了更好地理解这个过程,我们可以想象一下,就好像一条很细的管道,里面有水流在流动。
当我们轻轻晃动这个管道时,水流就会受到影响而产生波动。
同样的道理,光纤中的光也会因为光纤的振动而产生类似的变化。
在实际应用中,为了提高光纤振动监测的准确性和可靠性,还需要采用一些特殊的技术和方法。
比如采用分布式光纤振动监测技术,可以实现对很长一段光纤的同时监测,大大提高了监测的范围和效率。
总之,光纤振动原理在很多领域都有着非常重要的应用,它为我们提供了一种灵敏、准确、可靠的监测手段,对于保障各种设施和结构的安全运行具有非常重要的意义。
周界入侵报警产品振动光纤、泄漏电缆特点及运用产品运用在重要建筑物的效果图脉冲电子围栏图振动光纤图泄漏电缆图产品特点●电绝缘。
光纤本身是电绝缘的,敏感元件也是电绝缘材料制作,具有良好的电绝缘性能,适用于高压供电系统。
●抗电磁场干扰。
这是光纤测量及其光纤传感器的及其独特的性能特征,因此光纤传感器特别适用于高压大电流、强磁场噪声、强辐射等恶劣环境中、能解决许多传统传感器无法解决的问题。
●非侵入性。
传感头可以做成电绝缘的,而且其体积可以做的很小,因此,它对电磁场是非入侵式的。
●高灵敏度。
利用光作为信息载体的光纤传感器的灵敏度很高,它是某些精密测量和控制的必不可少的工具。
●重量轻、体积小、外形可变。
重量轻、体积小是光纤本身固有的特性,而光纤柔软可绕的特性,则可用它构成外形各异尺寸不同的传感探头。
●动态范围大。
光纤传感器的载体是光,其频率高,传感器频带范围很宽,动态范围很大。
针对不同行业重要建筑物对安装周界入侵报警产品的要求。
北京三安古德科技发展有限公司做出了以下几种方案泄漏电缆周界入侵报警设备在天然气行业的运用目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。
中国石油西气东输管道公司启动了振动光光纤周界入侵报警系统试点项目。
选取不同地区的5 座天然气站场进行了振动光纤技术测试。
结合典型天然气站场围栏的形式,对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述,做到布防无死角,防范无漏洞。
试验数据表明:振动光纤、泄漏电缆技术比其他安防技术误报率低、安装便捷,适用于各种形式的围栏, 可实现无死角的防范;振动光纤周界入侵报警设备在世博会的运用使用周界报警设备振动光纤、泄漏电缆的重要场所如世博会运用周界报警设备的原因:2010上海世博会园区核心区域陆地边界总长约为12公里,为了有效防范来自陆地边界非法入侵造成的安全风险,需要构建集实时监控及报警为一体的世博园区陆地电子围栏系统。
振动光纤
振动光纤,俗称“光纤围栏”,利用对外界振动和压力敏感并具有感测功能的光纤作传感介质,将“传”和“感”合为一体,传感光纤在外界物理因素(如运动、振动和压力) 的作用下,改变光纤中光的传输参数(相位,波长,功率等),从而对外界振动和压力进行探测报警。
铺设方式:
1、挂网布设方式
传感光缆采用U型布缆铺设方式(沿围栏直拉两道振动传感光缆)时,两条光缆之间保持一米的间距,底部一道光缆离围栏底部三十公分处开始绑扎,每隔四十公分绑扎一条专用扎带,这样布设方式增加了单位面积的缆线长度,能够有效地探测到微小的入侵报警信号。
布缆时振动传感光缆弯曲弧度不可小于45度,施工时不可强拉振动传感光缆。
示意图
实际效果
2、地埋布设方式
传感光缆采用地埋型布缆铺设方式,在草地下10cm处铺设振动光缆,在地下呈平行式铺设(具体铺设多少道光缆根据实际入侵者穿越方向宽度计算,如下图:如图所示:
草皮植被传感光缆地埋铺设示意图
将需设防的区域地表抛开约1.5~2米宽、深15公分左右的区域、以无纺布打底、
上铺设栅格网(以钢丝卡固定)、振动传感光缆沿周界长度方向迂回平行铺设多道,间
隔距离≤30cm,用尼龙扎带将其固定绑扎在栅格网上、无纺布覆盖、最后以草皮等植
被绿化。
这样能够确保有效的识别出入侵的振动信号。
振动传感光缆应平直、紧密地附着在栅格网表面。
施工过程中,应注意避免造成振动传感光缆变形、扭曲等损伤。
各个防区的头/终端模块埋置于地表以下,埋深不小于20cm。
其他地埋方式
振动传感光缆埋设在地面下,周界探测区域宽度应不小于1.2米(依据人为跨越时的跨度间距),如须提高警戒级别,可增加周界探测的宽度。
土地应是土质较为硬而紧密的泥土或者其他硬质的地面;如果是水分较多,软而松散的土质会吸收振动,造成探测性能下降。
在土层的表面沿周界长度方向迂回平行铺设多道振动传感光缆,振动传感光缆间隔距离≤30cm,即1.2米宽的区域应平行铺设4道振动传感光缆,如图:
振动传感光缆应平直、紧密地附着在土层表面,可采用Φ5的钢丝折弯成所示的线卡子,每隔50cm用线卡子将振动传感光缆紧压在土层上,但应注意避免因压力过大造成振动传感光缆变形。
如果现场条件允许,还可在围墙下部的墙基处采取竖直的方式进行纵深挖掘、布线,
纵深度为20~50cm,能防止非法挖洞。
沙土地(松散干燥的泥土地)
在沙土地下埋设振动传感光缆时,也采用平行铺设多道传感光缆的方式,由于沙土比较松软,当入侵者进入该区域时,透过沙土层对传感光缆施加压力,传感光缆可探测到微小的挤压变形并产生信号,所以在沙土地埋设传感光缆时,应减小平行振动传感光缆的间距,而且埋设不可过深。
振动传感光缆平行间隔为20至25cm,埋设深度为5至12cm,在进行施工时,首先在需要铺设传感光缆的区域挖出一道宽1.2m,深15cm的凹槽,在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的粗沙,再将振动传感光缆平行铺设于粗沙表面,每隔50cm用钢丝线卡子固定。
传感光缆铺设完成后,在其上面覆盖一层厚度为10cm的粗沙,最后在其表面均匀地覆盖一层1到1cm的地表介质(细沙或松散干燥的泥土),如下图。
砾石
当在砾石地面铺设传感光缆时,同样采用平行铺设多道传感光缆的方式。
通常平行铺设间隔为25至30cm,埋设深度为5至15cm,在施工时,首先在需要铺设传感光缆的区域挖出一道宽1.2m,深18cm的凹槽,在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的砾石,再将传感光缆平行铺设于砾石表面,每隔50cm用钢丝线卡子固定(线卡子可避开砾石固定到底层的泥土上)。
传感光缆铺设完成后,在其上面覆盖一层厚度为15cm的砾石,如下图。
使用的砾石必须光滑,其直径要求大于2厘米,以便有效地探测运动、震动和压力。
砾石必须没有尖锐的边缘,这样可以避免砾石受到挤压时对传感光缆造成损害。
所有的
砾石必须干净,尽量不带灰尘和沙子,在温度会降至冰点以下的地区,必须保持砾石层
不积蓄水层,否则会降低设备的探测性能。
3、嵌墙布设方式
由于周界介质是水泥墙体,为防止开凿与破坏的入侵方式,采用嵌入墙内平铺多道铺设光缆的方法,在周界围墙外围切槽,将光缆铺设在槽内。
如下图所示:
图2.2.2
防范凿墙:振动传感光缆可以采集到入侵者凿墙时产生的微小振动,施工人员可采用平行线型方式在墙面上铺设振动传感光缆,每根缆的探测范围为±1米。
为了保证振动传感光缆能
感应到凿墙时产生的振动,必须保证墙面结实,砖快不能有松动,并且振动传感光缆应敷设在墙体内或紧密地附着在围墙表面。
可使用线卡子每隔50厘米进行固定,可根据安防要求的等级来决定传感光缆铺设的密度。