一、光纤传感技术介绍及优势
传感器技术作为信息获取的手段，是众多行业领域信息化、数字化和智能化的基础与核心。光纤传感技术具有抗电磁干扰、灵敏度高、可靠性好、传输距离远、易于组成传感网络等诸多优势和特点，尤其在极端条件下的参数测量和恶劣工况下的在线监测具有不可替代的独特优势，在重大基础设施、大型工程与装备、国防军工等领域发挥着不可或缺的重要作用，也是被美国、日本和欧洲等发达国家列为优先发展的核心技术之一。
近年来，我国重大基础设施建设、国家战略任务与重点工程实施等领域迫切需要能够承载几十万甚至上百万个传感器、监测距离长达几十甚至上百公里的大容量、长距离的传感网络。传统光、电传感网络都难以满足这些要求，已成为制约上述领域快速发展的最大瓶颈因素和“卡脖子”关键技术。
图 光栅阵列全套拉丝塔成栅工艺与装备
新一代光纤传感网络能够同时满足“大容量、长距离、高精度、多参量、高可靠”等多项关键技术要求，成为解决上述难题的首选方案。在高速铁路、高速公路、轨道交通、机场跑道、油气管线、能源电力等领域的市场潜力巨大；在大型油气田勘探、海洋资源观测、航空航天复合材料以及国防军工领域的应用前景广阔。
二、面向不同应用领域的光纤传感+解决方案
光纤传感技术已渗透于国民经济各个领域，为交通运输、石油化工等众多行业领域提供了先进光纤传感产品与整体解决方案；中国信科集团有效推动了光纤传感技术成果转化与创新应用——在智慧交通、智慧管线、智慧地铁、智能周界等重点行业领域形成了一系列标志性行业应用。
● 智慧交通
随着中国高速公路建设的迅速发展，客流、物流、信息流的运转效率得到了极大的提速。公路的建设发展正在从数字化、信息化迈入智能化。构建大容量、长距离、高密度、多参量的高速公路监测感知网络是实现交通基础设施智能化的基础。
目前，大流量交通已呈常态化趋势，而传统的视频监控设备和雷达检测仪提供的传感信息种类还不完善，数据收集易受恶劣天气影响，不能完全满足智慧高速公路技术与管理等多元化需求，易造成路网压力大、交通拥堵等现象，无法满足对于日常运维服务及交通服务的准确性、时效性、便捷性等要求�；诠庀舜屑际醯闹腔劢煌ㄖ悄艿烂嫦低常唤瞿芄幻植勾臣嗫厥侄卧谑莶杉系娜毕�，还能构建一个开放的数据感知底座，将数据共享给不同的用户和应用单位，如交通建设运营公司、路政部门等，提供多平台接口以实现信息的高效互联互通。利用光纤传感器在大容量、长距离、全时全域监测场景中的优势，实时监测道路状况、交通流量、车辆速度等多种关键信息，便于运维管理部门更加精准地掌握交通动态。
图 全球首条高速公路全时全域智能道面系统
● 智慧管线
随着我国经济持续高速发展，我国油气管道正在向大口径、高压力、高钢级方向发展，城镇包围管道的现象日趋增多，管道沿线生态环境脆弱、人口密度大，各种人为设施密布，高后果区普遍存在，第三方事件和地质灾害成为了威胁管道线路安全的最主要因素。一旦造成管道泄漏事故，极易影响到国家油气能源的安全稳定供应，对人民群众生命安全和正常生活造成重大威胁。
基于光纤传感的管线预警监测系统，可实现振动、温度及应力等多参数感知，信号经过采集分析后，建立特征信号样本库。依托信号特征样本库，构建光纤综合感知算法模型，实现对第三方破坏、地质灾害等事件的分类识别，达到对管道沿线多源信息监测及预警目的。
图 长输油气管线预警监测系统
● 智慧地铁
城市轨道交通具有安全、快速、准时、大运量和环保等突出特点。在推动城市现代化进程、改善交通环境、引导和优化城市空间布局、带动城市经济创新发展等方面发挥着巨大作用。我国运营线路规模、在建线路规模和客流规模均居世界第一。随着我国城市轨道交通系统的大规模、高速发展，其运营安全成为当前急需考虑的首要问题，迫切需要构建面向轨道交通安全监测与评估的系统。
目前用于监测路基沉降、钢轨裂纹及断轨、道岔位移、变形及裂纹、隧道沉降等结构损伤的传统技术都存在不同程度的缺点和不足，难以满足目前城市轨道交通工程结构安全监测与评估的需求。光纤传感技术由于其具有灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、测量速度快、信息容量大、测量范围广且适用于恶劣环境等独特优势，在高铁/地铁等基础设施服役状态监测领域具有极大的应用前景。
采用光纤传感技术作为轨道交通全时全域安全监测手段，利用列车载荷、外部施工等外界激励作为“绿色震源”，收集海量传感信号并利用大数据和智能分析技术对数据进行分析和处理，形成城市轨道交通运营期安全管理规范和标准，对于构建智能化地铁结构安全监测系统具有重要推动作用。
图 全球首条全时全域地铁结构安全监测系统
● 智能周界
随着国内社会财富高速增加、以及国际安全形势的日益严峻，国家各阶层对安全的需求愈来愈高、愈来愈广，特别是在军事要地、国家重要机关部门、机场、银行等特殊场所，对高级别安防系统的需求更为迫切。在经济的发展和人们安全防范意识提高的同时，“平安城市”概念被提出，给我国安防行业发展强有力的推动，致使我国的安防行业进入了快速发展时期。
周界入侵报警系统所面对的防范对象广泛而复杂，且受到地形、地势、气候、气象等各方面条件的制约，防范要求更高，难度也更大。目前在国内周界安防领域内，虽然视频监控、门禁和红外等传统技术已经比较成熟，占据市场主流，但其均属于较低安全级别的周界安防技术，存在被突破几率较高、防误报技术有待改进、定位功能原始等很多缺点，难以满足现代较高级别安防的需求。
光栅阵列周界入侵报警系统作为新一代安防监测系统，利用无源光纤传感技术使得系统在不需要任何户外有源器件的情况下能够提供长距离监控，提供实时、可靠的入侵报警，使得相关人员能够迅速准确做出相应的行动。并可与视频、红外、门禁等系统联动构建整体安防监控体系。
图 光栅阵列周界入侵报警系统
