光纤技术在物联网中的应用

　　下面举例来描述光纤物感网的使用情景：

　　1） 地震监测

　　由于具有长距离遥测、耐恶劣环境、灵敏度高、易于联网等突出优点。光纤传感器可能是目前最好的地震监测手段，一旦在地震带附近建立起永久的可以监测地震的光纤传感器网络，就可以及时地监测地下的异常情况，对可能发生的地震发出预警，最大可能地避免人员伤亡和财产损失。光纤传感器可埋入温度高达250℃以上的地层深处，因此可测量距离达数百公里。可用于检测地震波、地质板块内部应力、温度、位移和倾斜、地下流体压力、地下磁场等地下物理量的动态变化。

　　分布式光纤传感器除具有结构简单、灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘、防爆性好、抗电磁干扰、光路可挠曲、易于与计算机连接、便于遥测等优点外，其最显著的优点就是可以测出光纤沿线任一点上的应变、温度和损伤等信息，实现对监测对象的全方位立体监测。因此，研究和开发分布式光纤应变/温度传感技术对活动块体边界带(或断裂带)的监测具有重要意义。

　　将被测的各种参数经光纤网络传输到数据控制中心进行记录和分析，并与互联网相联，分享全球有关地质变动的资料，相互印证，分析比较，监测地震预兆。

　　2） 煤矿安全

　　煤矿生产中的安全问题日益突出， 矿井瓦斯浓度达到5%~16% 就具有爆炸的危险性。因此实时监测矿井瓦斯浓度， 及早采取预防措施， 不仅能减少国家财产损失，而且能有效保障矿井工人的人身安全。采用高精度、长期可靠的光纤瓦斯传感器、光纤温度和应变传感器来检测矿井中的瓦斯浓度、温度、矿压、微震等参数，用以预测预警和防控煤矿安全生产中的瓦斯、火灾、透水及冲击地压等主要煤矿灾害。并采用光纤宽带监控系统。分布式网络化煤矿综合监控系统主干传输平台可采用基于IP的工业以太网光纤通信技术，将地面以太网技术通过矿用光缆直接延伸至煤矿井下环境，为矿井构筑了先进、可靠、标准、高速、宽带、双向的综合信息传输平台，使得矿山安全和综合自动化系统的各种监控设备、自动化过程控制设备、语音通讯设备、图象监控设备等都以IP方式接入。并与煤矿企业的Internet／Intranet整体架构实现无缝连接。

　　3） 光纤水听传感网络

　　光纤水听传感网络是一种建立在光纤传感和传输合一基础上的水下声信号传感系统。它通过高灵敏度的光纤相干检测（如马赫-曾德尔（Mach-Zehnder）干涉仪、迈克尔孙（Michelson）干涉仪、萨格奈克(Sagnac)干涉仪等 ），也可用光纤法布里-珀罗（Fabry-Perot）传感器或光纤光栅传感器，将水声信号转换成光信号，并通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。光纤水听传感网络主要用于海洋声学环境中的声传播、噪声、混响、海底声学特性、目标声学特性等的监测。它既可用于海洋、陆地石油天然气勘探，也可用于海洋、陆地地震波检测以及海洋环境检测，它又是现代海军反潜作战声纳系统的核心部件。

　　光纤水听器灵敏度高，带宽宽，频响特性好，可以响应甚低频；耐静水压；全光，水下无任何电子设备，稳定性高；光缆轻巧，耐高温，抗腐蚀性；传输距离远，动态范围大；可利用光纤多路复用技术，构成大范围阵列。这些特点使基于光纤水听器的传感器网络与信息传输网络一体化，系统结构大为简化，当光纤水听传感网络进一步与互联网连接后，将在大幅度提高系统性能的同时，减少了系统的工程代价。