光纖傳感無(wú)電安全監(jiān)測(cè)技術(shù)是本世紀(jì)興起的前沿應(yīng)用學(xué)科，既用光纖感測(cè)信號(hào)又用光纖傳輸信號(hào),是目前傳感技術(shù)最杰出的代表。是自動(dòng)檢測(cè)的革命性技術(shù)。光纖光柵傳感器是一種新型全光纖無(wú)源器件，與普通傳感器相比，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。它本質(zhì)防爆、無(wú)電傳感、化學(xué)性能穩(wěn)定、傳輸距離遠(yuǎn)、可用于對(duì)外界參量的絕對(duì)測(cè)量，這種特性在傳感器領(lǐng)域中引起了革命。其產(chǎn)業(yè)已被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)是最具有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。光纖傳感由于其固有的優(yōu)勢(shì)必會(huì)在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的傳感技術(shù)。

光纖光柵傳感技術(shù)是一種基于光學(xué)原理的傳感技術(shù)，可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和測(cè)量物理量的變化，如溫度、應(yīng)力、壓力等。在安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，光纖光柵傳感技術(shù)可以應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)：光纖光柵傳感技術(shù)可以通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變、位移、變形等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁、隧道、建筑物等結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)，提高工程的可靠性和安全性。電力設(shè)備安全監(jiān)測(cè)：光纖光柵傳感技術(shù)可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓輸電線路和變電站等電力設(shè)備的溫度、振動(dòng)等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和異常，保障電力設(shè)備的安全運(yùn)行。工業(yè)安全監(jiān)測(cè)：光纖光柵傳感技術(shù)可以應(yīng)用于機(jī)器設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)線的安全監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)機(jī)器運(yùn)行中的振動(dòng)、溫度等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，防止事故發(fā)生。環(huán)境安全監(jiān)測(cè)：光纖光柵傳感技術(shù)可以用于環(huán)境安全監(jiān)測(cè)，如地震、火災(zāi)等災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

光纖光柵傳感器在電力安全監(jiān)測(cè)

發(fā)電站通常位于能源附近，如煤礦、壩址或可再生能源農(nóng)場(chǎng)。電網(wǎng)是將電力從發(fā)電站輸送到用戶的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)通常由變壓器、輸電塔、架空輸電線路和配電線路以及許多其他部件組成，包括斷路器、隔離開關(guān)、電涌放電器，所產(chǎn)生的電力被提升到一個(gè)高電壓，在這個(gè)電壓下，它與架空輸電線路相連。到達(dá)變電站后，電力將由變壓器從傳輸級(jí)電壓降到配電級(jí)電壓。電力塔是一個(gè)高大的結(jié)構(gòu)，通常是一個(gè)鋼格架塔，用于支撐架空輸電線路。最后，電力再次從配電電壓降到所需的工作電壓。自然災(zāi)害(如暴雨、暴風(fēng)雪和雷擊)給電網(wǎng)造成的損失是巨大的。因此，建立智能故障診斷系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)與評(píng)估具有重要意義。

一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)光纖傳感器可以測(cè)量地質(zhì)/天氣引起的桿塔應(yīng)變、傾斜和變形。輸電線路的短路或開路可以通過(guò)測(cè)量溫度、結(jié)冰和舞動(dòng)來(lái)評(píng)估。基于光纖干涉儀的傳感器可以設(shè)計(jì)出超高靈敏度的傳感器，但用于局部放電的檢測(cè)。光纖光柵由于其超強(qiáng)的復(fù)用能力，在各種應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用，是目前商業(yè)化程度最高的光纖器件之一。由于OPPC/OPGW在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，分布式光纖傳感器已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，成為最有前途的傳感方案之一。

煤礦電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)

井下許多電氣設(shè)備需要進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),如井下高爆開關(guān)斷路器會(huì)因插接觸頭接觸不良、接觸電阻增大、觸頭溫升等影響設(shè)備安全;井下各類電力電纜和動(dòng)力電纜超負(fù)荷工作比較普遍,電纜本體、電纜接頭.電纜終端經(jīng)常發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電纜火災(zāi);井下其他動(dòng)力設(shè)備如大功率電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、帶式輸送機(jī)等的關(guān)鍵部位均需要進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。

光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)是無(wú)電測(cè)溫技術(shù),有極強(qiáng)的抗強(qiáng)電干擾能力,是電力測(cè)溫技術(shù)的重大突破;可直接實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)部觸頭、母線排、變壓器內(nèi)部繞組﹑油溫、高壓電纜部、外部或接頭、人工不便于靠近或?qū)θ擞泻Φ膱?chǎng)所。光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)精確、安全,而且對(duì)被測(cè)設(shè)備的運(yùn)行無(wú)不良影響。

煤礦滲壓監(jiān)測(cè)

在礦井巷道生產(chǎn)過(guò)程中,地面懸湖、懸河以及地下暗河水可通過(guò)裂隙、斷層、塌陷區(qū)等各種通道涌入礦井,當(dāng)?shù)V井涌水超過(guò)正常排水能力時(shí),極易發(fā)生透水事故。因此,對(duì)巷道巖層滲壓進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

光纖光柵滲壓計(jì)采用壓力彈性元件作為傳感基底,專為精確測(cè)量完全飽和或者部分飽和土壤和巖石中的小孔水壓而設(shè)計(jì)。光纖光柵煤礦滲壓監(jiān)測(cè)示意如圖5所示。

將光纖光柵滲壓計(jì)通過(guò)鉆孔方式安裝在巷道巖層深處。當(dāng)巖石水系增大時(shí),壓動(dòng)彈性元件引起光纖光柵波長(zhǎng)的變化,光纖光柵信號(hào)處理器檢測(cè)到相關(guān)信號(hào)后即可計(jì)算出水壓的大小。

光纖光柵傳感器是一種新型全光纖無(wú)源器件，與普通傳感器相比，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。它本質(zhì)防爆、無(wú)電傳感、化學(xué)性能穩(wěn)定、傳輸距離遠(yuǎn)、可用于對(duì)外界參量的絕對(duì)測(cè)量，這種特性在傳感器領(lǐng)域中引起了革命。其產(chǎn)業(yè)已被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)是最具有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。光纖傳感由于其固有的優(yōu)勢(shì)必會(huì)在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的傳感技術(shù)。