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1、全光纤多功能研发平台在科学技术飞速发展的信息时代，光电技术、信息技术（IT）和集成电路技术（IC）在各个领域不断产生新的应用。其中，光纤技术在通信和传感领域的广泛应用，已经体现出依靠“电”进行信息提取和传输的方式所无法比拟的优势。光纤通信和光纤传感技术作为新的激光应用技术，已经成为工程应用和研究热点。由于光纤技术发展迅速，能够作为研究开发平台的仪器很少，一般一套设备只能完成一个功能。测试用设备不能作为功能设备使用，功能性设备不具备测试用条件。为了改变光纤技术研究中存在的设备单一状况，研究开发了“全光纤多功能研究开发平台”。该仪器在2005年10月18日进行了教育部主持的专家鉴定会，与会专家一致
2、通，鉴定结论：该仪器属于国际先进水平。优势1、先进的的平台构构建方式式主机共享，人人机互动动。强大的硬件件平台和和数据处处理分析析平台。2、全新的的研究内内容目前提供的的研究内内容都来来自最新新的专利利和文章章，包含含的知识识和技术术属于新新的科研研成果，这这使整个个平台的的学术水水平属于于国际先先进水平平。3、研究开开发平台台也是工工程应用用平台全光纤多功功能研究究开发平平台实现现了多项项工程测测试应用用，目前前能够完完成的应应用功能能包括：l 光纤分布传传感技术术l 振动速度、加加速度和和位移l 振动信号频频谱分析析l 光纤等效折折射率l 光波在光纤纤中的传传播速度度l 水中声波传传播特性
3、性l 光纤弹光效效应l 光波相位调调制、解解调l 光纤长度测测量l 全光语音信信号录入入l 全光通信4、平台提提供二次次开发功功能平台对多种种光纤传传感技术术的开发发提供基基础性功功能，在在此基础础上通过过信号分分析和硬硬件完善善，实验验标定，能能够完成成工业用用设备实实现的功功能。应用开发简简例l 【一】全光光纤矿道道（坑道道）事故故人员紧紧急救援援系统l 【二】机场场、化学学物品区区、弹药药区、油油库用光光纤安防防系统l 【三】光纤纤通信线线路安防防监控系系统l 【四】高档档住宅区区、机密密资料室室、金库库用光纤纤周界安安防系统统【一】全光光纤矿道道（遂道道）事故故人员紧紧急救援援系统基本
4、情况本系统着眼眼于解决决矿道、隧隧道由于于瓦斯爆爆炸、火火灾、水水灾或其其他地质质灾害导导致局部部垮塌，造造成人员员被困时时，被困困人员的的搜索定定位及其其与外界界紧急通通信的问问题。系统所用技技术为国国际领先先的基于于光纤弹弹光效应应和白光光干涉技技术的分分布式光光纤传感感技术，以以及光纤纤通讯技技术。技术方案为为在矿道道（遂道道）内预预埋加强强光缆，并并利用了了光纤弹弹光效应应，即光光纤折射射率对光光纤所受受应力、应应变十分分敏感，并并呈线性性关系的的特性，同同时利用用白光干干涉技术术，对各各种微弱弱振动引引起的，光光缆任意意位置折折射率改改变后产产生的微微小光程程差进行行检测。这这样，首
5、首先，可可以搜索索出被困困人员的的轻微动动作，判判断幸存存人员存存在，第第二，基基于采用用的独特特的光路路设计和和专用软软件，可可对被困困地点进进行准确确定位，便便于实施施后续救救援行动动，第三三，可实实现受困困人员语语音的单单向传递递。系统采用的的光缆可可按照矿矿道（遂遂道）具具体的复复杂形状状进行灵灵活布设设，光缆缆本身属属于无源源系统，且且无需供供电设备备，并且且抗辐射射，耐酸酸碱，适适合于各各种隧道道（坑道道）的恶恶劣应用用环境。传统技术目前，国内内外采用用的技术术设备有有以下几几种：1利用光反反射进行行生命探探测的，即所谓谓的“蛇眼”探测仪仪。学名叫叫“光学学生命探探测仪”。2热红外
6、生生命探测测仪。3声波振动动生命探探测仪。以上3种搜搜索仪器器都是国国际上比比较先进进的，带带有搜索索功能的的设备，但他们们在恶劣劣环境里里应用都都有所局局限，最最大的问问题是，搜搜索距离离短，并并且不具具备与被被困人员员的通讯讯功能。4 基于射射频IPP技术的的定位系系统。这这是目前前国际国国内已经经采用的的，相对对成熟的的矿道（遂遂道）无无人员管管理/定定位系统统。其基基本原理理是，在在井、道道中一定定间隔距距离（1150-2000米）设置置感应电电路作为为自动询询问接收收站，人人员均佩佩戴唯一一标识的的射频IIP电子子识别卡卡。这样样，只要要基站附附近有电电子识别别卡（即即人员），基基站
7、即可可感知并并能将信信息（人人员标识识、数量量等）发发送到外外部控制制中心。该设备存在在的不足足是：11、整个个系统基基于无线线数据传传输技术术，易受受电磁干干扰；22、系统统用电的的环节过过多，存存在安全全隐患；3、不不具备紧紧急通讯讯功能。全光纤矿道道（遂道道）事故故人员紧紧急救援援系统分布式光纤纤传感技技术，即即将整个个长度范范围内的的光纤均均用作传传感器，探探测在光光纤敷设设范围内内任意点点的特定定信息，而而不是仅仅局限于于光纤上上的某一一点或是是只是用用光纤联联结局部部测试用用传感器器。目前前，这项技技术已成成为光纤纤传感技技术中最最具前途途的技术术之一。实现功能包包括：1能够探测测
8、极宽频频率范围围内的各各种震动动信号，从从而及时时搜索人人员生命命迹象；2能够根据据探测到到的振动动信号，对对振动源源（即受受困人员员位置）进进行定位位；3 能够实实时回放放光缆附附近人员员说话的的语音。具体实施方方法是，在在隧道（坑坑道）施施工中即即铺设加加强光缆缆。光缆缆即作为为声音（振振动）传传感器，同同时，也也作为通通讯传输输介质。一一旦发生生意外，导导致人员员被困，则则光缆可可以敏感感探测到到被困人人员的各各种振动动信号，包包括说话话的语音音到轻微微的敲击击动作。外外部人员员可以操操作光缆缆另一端端的主机机（最远远可达880公里里外）实实时分析析振动情情况，或或者回放放人员语语音，从
9、从而判断断受困人人员位置置和并通通过语音音得到其其他一些些基本信信息，便便于开展展下一步步救援行行动。其突出的优优点在于于：一 光缆完全不不受电磁磁干扰，便便于采用用各种加加强处理理，长期期敷设耐耐腐蚀，发发生事故故时不易易损害；一 光缆本质是是无源、弱弱电设备备，适用用于易燃燃易爆环环境，同同时，在在发生事事故状态态导致工工作区（隧隧道、坑坑道、矿矿井下）能能源中断断时，可可以长期期工作（光光源等有有源器件件均可置置于远离离隧道的的控制机机房）；一 能够实现无无源（即即没有电电信号参参与）的的音频传传输，实实现了紧紧急情况况下的通通讯； 一 能够在事故故救援过过程中实实现实时时监控；一 能够
10、对被困困人员位位置进行行定位；一 适用于长距距离监控控，如长长距离隧隧道、坑坑道和复复杂的矿矿井，最最远监控控距离可可达800公里；一 该技术拥有有自主知知识产权权，在形形成产品品和后续续开发上上，较之之进口设设备，具具有极高高的性价价比。进一步研发发，完全全可能在在该系统统上实现现对一些些威胁隧隧道安全全的典型型地质灾灾害，如如塌方的的实时监监控，即即，根据据特征振振动频率率的出现现，判断断塌方威威胁的存存在，从从而发出出预警。【二】机场场、化学学物品区区、弹药药区、油油库用光光纤安防防系统各种周界安安防系统统简介1、红外对对射，微微波对射射技术前者是最成成熟的周周界安防防技术，民民用领域域
11、应用也也最广。后后者在一一些短距距离监控控中应用用较多。但但这两类类技术用用于机场场，存在在受环境境影响大大（高低低温影响响）、误误报率高高等缺点点。2、泄漏电电缆、振振动电缆缆、张力力铁丝周周界安防防技术适合于高级级别的安安防应用用领域。但但泄漏电电缆、振振动传感感电缆和和张力铁铁丝对环环境耐受受性和可可靠性上上，存在在易腐蚀蚀，消耗耗能源较较大的缺缺点，且且无定位位功能。针对机场应应用，上上述1、22两类设设备基于于电信号号的本质质，还带带来两个个制约因因素： 1，均均由有源源设备构构成，可可能产生生影响机机场通讯讯的电磁磁波，同同时，也也有可能能被机场场高强度度电磁信信号所干干扰；22，
12、由于于需要供供电，在在环境较较为复杂杂恶劣的的户外环环境中，系系统可靠靠性、安安全性降降低。3、光纤周周界安防防技术。采用光纤（光光缆）沿沿周界布布设来实实现周界界安防，代代表了目目前国际际上先进进的周界界安防技技术。具具体类别别包括以以色列MMagaal的地地埋光缆缆、美国国FibberSSys的的振动传传感光缆缆和澳大大利亚FFFT的的感应光光缆技术术等。大多进口光光纤周界界设备价价格昂贵贵，更重重要的是是，由于于核心技技术完全全为国外外掌握，在在针对用用户需求求定制系系统，以以及工程程勘测、设设计、施施工、到到售后维维护等诸诸方面，均均受制于于国外公公司，存存在一系系列不便便，尤其其对于
13、涉涉及国防防军事安安全的场场所。如如澳大利利亚FFFT、以以色列MMagaal、美美国FiiberrSennsyss，本身身即是该该国国防防部签约约商，具具有复杂杂的军方方背景，由由其实施施或指导导实施保保密性高高的工程程，存在在潜在的的泄密环环节。复旦开发的的光纤周周界安防防技术1、可适应应的周界界长，有有分区定定位功能能；2、无源布布防，而而以美国国Fibber SennSyss为代表表的进口口振动光光缆其实实质是准准光纤系系统，每每隔一定定区域必必须布设设电模块块，沿周周界还需需布设供供电线路路； 3、该技术术布设方方式简单单而且灵灵活多样样，既可可在周界界现有铁铁丝网围围栏上直直接布设
14、设，也可可在杂草草丛生的的开发地地域设置置地埋隐隐蔽光纤纤防线；4、性价比比高，复复旦大学学开发的的这套光光纤周界界防护技技术是目目前国内内外周界界技术产产品中性性价比最最高的。该该技术整整体造价价只有美美国FiiberrSennSyss，以色色列Maagall振动光光缆探测测系统等等造价的的5070%，而核核心技术术指标超超过这些些进口产产品。5、该技术术国内具具有完全全自主知知识产权权。对于于涉及大大量国家家机密的的某机场场、弹药药库等场场所而言言，采用用国产技技术、国国产设备备，由国国内技术术人员进进行设计计、施工工，在整整个项目目流程上上确保了了保密性性。6、正由于于是国内内自主开开发
15、的全全系统，所所以在联联动、兼兼容、后后续开发发等方面面具有高高度灵活活性。系系统可以以很好的的与现有有的视频频摄像头头实现联联动，还还可以添添加灯光光、警笛笛等其它它联动装装备。【三】光纤纤通信线线路安防防监控系系统产品简介光纤通信线线路安防防监控系统是是自主研研发并填填补了国国际空白白的光纤纤通信线线路安防防产品为用用户管理理、监控控通信线线路环境境状况提提供端到到端的解解决方案案。系统采用光光纤单芯芯定位等等一系列列创新技技术，通通过对光光缆线路路上发生生的触碰碰（或切切割）光光缆、接接头盒、光光纤等扰扰动的实实时监测测，采集和和分析信信息，判判定扰动动发生的的位置、类类型、强强度，以以帮助线线路维护护人员及及时发现现光缆信信息的窃窃取、入入侵和破破坏行为为。该系系统解决决了当前前光纤通通信安全全缺乏有有效监测测手段的的问题，能能够在事事件发生生时实时时监测、准准确定位位、智能能分析,还可以以实现对对事故发发生的预预警。系统安装便便捷,只只需在被被监测线线路中一一根空闲闲光纤的的两端使使用光纤纤连接器器分别接接入信号号检测子子架、信息处处理子架架(近端端)和远远端单元元(远端端),可可完
