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融入火灾预警功能的光纤无源接入网实现

作　者: 补冲
导　师: 饶云江
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 无源光接入网光纤布拉格光栅(FBG) 以太无源光网络(EPON) 光时域反射计(OTDR) 火警预报
分类号: TN915.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光纤传感器作为新式的传感器正在朝着敏感度高、定位准确、应用范围广、占用空间小的方向发展。利用中心波长一致的低反射率光纤布拉格光栅(FBG)作为温度传感器,将温度传感信号融入现有的以太无源光网络(EPON)商用系统之中(不改变EPON构架),并使用光时域反射计(OTDR)技术定位温度升高的FBG反射回来的信号。可以以较低的成本实现准分布式火警预警,应用前景广阔,有望为运营商提供增值服务。本文提出了融入防火功能的无源光接入网架构,使PON成为能提供故障定位及安防监测功能的综合业务网,并改进解调方法,进一步降低该架构的成本,为该系统的商用化铺路。主要工作如下:1.提出了融入防火功能的无源光接入网架构,并对该构架进行分析;2.对融入防火功能的无源光接入网进行实验,验证了其防火定位特性,并对整个系统的稳定性做的观察。系统响应时间小于1秒,现场空间分辨率50米,系统监测范围>5km;防火系统距离>5km,响应时间小于70s;3.改进系统,提出了一种新型FBG波长解调方案,系统解调精度达到10pm,稳定性高,实现了低成本的提供安防增值业务的光纤无源接入网;4.完成系统软件部分并现场实施系统;5.完成中华人民共和国通信行业标准:融入防火功能的无源接入网的建议提案。该标准目前已提交到中国通信标准化协会,待讨论立项。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 无源光网络  10-12
  1.2 光纤传感技术  12-15
    1.2.1 概述  12
    1.2.2 调制技术  12-14
    1.2.3 准分布式光纤传感系统  14-15
  1.3 融合准分布式光纤传感技术的PON 在国内外的发展现状  15
  1.4 本课题的意义  15-17
第二章基本原理与融合方案  17-25
  2.1 FBG 概述  17-18
  2.2 FBG 工作原理  18-19
  2.3 融合方案  19-24
    2.3.1 框架介绍  19-20
    2.3.2 系统工作原理  20-21
    2.3.3 实验的实施  21-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章一种新型的FBG 传感解调系统  25-36
  3.1 解调系统概述  25
  3.2 FBG 常用解调技术  25-30
    3.2.1 光谱仪检测技术  25-26
    3.2.2 光谱仪检测技术  26-28
    3.2.3 干涉法  28-30
  3.3 FBG 传感解调系统框图  30-31
  3.4 实验结果及分析  31-34
  3.5 本章总结  34-36
第四章软件部分及现场实施  36-45
  4.1 软件设计  36-43
    4.1.1 软件前期功能分析  36
    4.1.2 流程图  36-37
    4.1.3 软件的主要类及其结构  37-38
    4.1.4 关键代码实现  38-42
    4.1.5 软件的实现与测试  42-43
  4.2 现场实施  43-45
第五章融入火灾预警功能的无源接入网的标准写作  45-48
  5.1 加入中国标准化协会  45
  5.2 标准的写作  45-46
  5.3 标准的申请进度  46-48
第六章结论  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-55
作者简历  55
攻硕期间取得的研究成果  55-56
附录1  56-58
附录2  58-60
附录3  60-61
附录4  61-65
附录5  65-80

融入火灾预警功能的光纤无源接入网实现

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