分布式光纤传感网络系统是一种融合传感、控制等功能的网络系统。光纤传感器通过改变的各种特性，比如波长、相位、强度等，来实现对外界物理量的传感。同时光纤又是一种很好的通信媒介，因此可以很好的同光纤传感网络系统融合。该网络系统具有抗电磁干扰，可靠性高，远距离分布式监测等特点，具有广阔的应用价值和市场前景。 　　电子科学与工程学院光子学与光通信研究室早在上世纪八十年代中便开始了光纤传感器的研究工作，九五期间又承接了国家重点科技攻关项目"光纤工业控制网络系统"的研制任务。多年来潜心攻关，埋头研究，成功的研制了多模光纤光栅、长周期光纤光栅，各类光纤传感器件（包括微弱力传感器，光纤温度传感器等）以及光纤工业控制网络系统，各项成果通过国家、部省级科技成果鉴定，达到国际先进水平，取得多项自主知识产权。 　　该成果进一步加速了我国在光纤传感以及光纤工业控制网络系统领域的发展，为发展全光传感控制网络奠定了基础，广泛用于工业控制、管道监控以及周界安防等领域。

成果与项目的背景及主要用途： 大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建 筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为 智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来 测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。天津大学科技成果选编 技术创新： 光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积 小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。 光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。 基于 DSP 技术，可实现波长解调速度 200KHZ、智能分析、智能判断和实时传 输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。 研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的 影响。 技术水平及专利与获奖情况： 专利：“光纤 Bragg 光栅传感解调装置及解调方法” 200510014877.7 应用前景分析及效益预测： 光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性 和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内 部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验 中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现 400 多个项目的应用。 应用领域：石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等 合作方式：合作开发

通过分析液体对入射光线的折射率，可以检测液体中所含的成份。而光纤表面等离子体波（SPW）传感器是一种最近提出的新型光纤传感器，体积小，灵敏度高，测试装置简单，其原理涉及到量子力学，电动力学，电磁场理论，光波导理论，波动光学，金属光学等领域，属于多学科交叉的边缘学科，将其与光谱仪和计算机结合，就可构成新型的液体成份检测仪器。对不同的溶液及不同的溶质，预先测出其折射谱存储下来供以后比对，即可形成系列化的分析测试设备。特别是可以与通信网络相连，实现在线式/便携式、自动化/智能化的实时检测/监测网络。我国目前为了和国际接轨，对于药品检验、生化检验、绿色食品、尤其是污染治理的要求逐步提高，所以，基于光纤SPW传感器的系列仪器和测试系统有利于社会发展，应用领域广阔，经济效益巨大。

成果简介：声发射传感器二级校准系统由宽带声发射源、标准声发射传感器、声信号激励和接收电子装置及信号采集和处理软件组成，可实现声发射传感器灵敏度测量。测量时，声源换能器与待测声发射传感器面对面放置，首先，采用扫频信号激励宽带声源换能器来产生声信号，再测量待测传感器的频率响应曲线，并通过比较标准传感器（通过一级校准方法标定的传感器）和待校传感器的频率相应来标定被测传感器的灵敏度。与其它二级校准方法相比，该测量过程重复性好，且更快捷、方便、有效。 项目来源：自行开发 技术领域

南开大学研究的光纤传感安全预警系统是在广泛吸收国外同类产品优点的基础上，结合我国国情研发的新一代安全预警系统，是由普通单模光纤构成的分布式光纤传感系统。通过采用分布干涉技术实现对60公里范围内土壤振动信号的连续监测，利用神经网络、模糊识别等模式识别技术分析和判断振动类型，实现对振动的自动分类识别，进而实现对振动源的精确定位以及危害振动信号的自动报警。该系统具有本质安全、分布干涉作用距离长，定位精度高、自动化程度高、性价比及灵敏度高等特点，可广泛应用于石油管道防盗油监测，光纤通信主干网络防破坏预警、

本发明公开了磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷 检测系统，传感器包括外壳，外壳的外侧壁上设置有第一环形布线槽 和第二环形布线槽，第一环形布线槽和第二环形布线槽内分别放置有 激励线圈和接收线圈，激励线圈和接收线圈均为螺线管线圈，外壳内 腔在对应于激励线圈和接收线圈的位置分别放置有激励磁铁和接收磁 铁，激励磁铁和接收磁铁均为钐钴永久磁铁，外壳的一端连接有插头 连接座，插头连接座上连接有激励插头和接收插头。检测系统包括传 感器、功率放大器、信号发生器、计算机、A/D 转换器和滤波放大器。 本发明通过磁致伸缩效应，直接在换热管内激励出纵向模态超声导波， 整个检测过程中传感器与换热管无需接触，提高了检测效率以及适用 性。 

本发明公开了磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷检测系统，传感器包括外壳，外壳的外侧壁上设置有第一环形布线槽和第二环形布线槽，第一环形布线槽和第二环形布线槽内分别放置有激励线圈和接收线圈，激励线圈和接收线圈均为螺线管线圈，外壳内腔在对应于激励线圈和接收线圈的位置分别放置有激励磁铁和接收磁铁，激励磁铁和接收磁铁均为钐钴永久磁铁，外壳的一端连接有插头连接座，插头连接座上连接有激励插头和接收插头。检测系统包括传感器、功率放大器、信号发生器、计算机、A/D 转换器和滤波放大器。本发明通过磁致伸缩效应，

本实用新型公开了磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷检测系统，传感器包括外壳，外壳的外侧壁上设置有第一环形布线槽和第二环形布线槽，第一环形布线槽和第二环形布线槽内分别放置有激励线圈和接收线圈，激励线圈和接收线圈均为螺线管线圈，外壳内腔分别放置有激励磁铁和接收磁铁，激励磁铁和接收磁铁均为钐钴永久磁铁，外壳的一端连接有插头连接座，插头连接座上连接有激励插头和接收插头。检测系统包括传感器、功率放大器、信号发生器、计算机、A/D 转换器和滤波放大器。本实用新型通过磁致伸缩效应，直接在换热管内激励出纵向

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

产品介绍DTS CANOpen是瑞惯科技自主研发生产的新一代数字型MEMS动态双轴倾角传感器，专为测量运动载体的姿态而设计，尤其适用于运动或振动环境下的倾角测量。该传感器内置加速度计和陀螺仪，结合卡尔曼滤波算法，能够准确捕捉并输出载体在运动或振动状态下的实时姿态数据。采用CANOPEN通讯协议，DTS CANOpen在工业应用中具有广泛的兼容性和实用性。该产品采用非接触式测量技术，能够实时输出当前姿态倾角，安装简便，无需校准相对变化的两个平面。其内部集成了高精度的AD转换器和陀螺仪单元，能够实时补偿非线性误差、正交耦合、温度漂移以及离心加速度的影响，有效消除运动加速度带来的干扰，显著提升动态测量精度。因此，DTS CANOpen能够在复杂运动场景和恶劣环境中长期稳定工作。作为一款动静双模测量传感器，DTS CANOpen具备强大的抗电磁干扰能力，适用于各类高强度冲击和振动的工业环境。其卓越的性能使其成为工业自动化控制中测量姿态的理想选择。主要特性★ 量程双轴±90° ★ 分辨率0.01°★ 动态精度±0.1° ★ 静态精度±0.05°★ CANOpen协议 ★ 三种防护等级可选主要应用★ 强冲击振动碎石设备 ★ 工程车设备测控★ 施工设备调平 ★ 农用机械测控★ 飞行器姿态控制 ★ 船舶姿态监测 性能参数 DTS CANOpen 单位 参数 测量范围 ° 横滚±180，俯仰±90° 测量轴 轴 X Y 双轴 横滚俯仰分辨率1） ° 0.01 横滚俯仰静态精度@25℃ ° ±0.05 横滚俯仰动态精度(rms)@25℃ ° ±0.1 陀螺仪 陀螺仪量程 °/s ±300 零偏稳定性(10s均值) °/h 8.5 零偏不稳定性(allan) °/h 4.5 角度随机游走系数(allan) °/sqrt(h) 0.25 加速度 加速度量程 g ±4 / ±16（可选） 零偏稳定性(10s均值) mg 0.02 零偏不稳定性(allan) mg 0.005mg 速度随机游走系数(allan) m/s/sqrt(h) 0.005 零点温度系数3）@-40～85℃ °/℃ ±0.01 灵敏度温度系数4）@-40～85℃ ppm/℃ ≤100 上电启动时间 S ≤3.5 响应时间 S 0.01 通讯协议 - CAN Open 电磁兼容性 - 依照EN61000和GBT17626 平均无故障工作时间MTBF 小时/次 ≥98000 绝缘电阻 兆欧 ≥100 抗冲击 - 100g@11ms、三轴向(半正弦波) 抗振动 - 10grms、10～1000Hz 防护等级 - IP67 / IP68（可选） 重量 g 单连接头≤165g(不含电缆线) / 双连接头≤180g(不含电缆线) 1)分辨率：指传感器在测量范围内能够检测和分辨出的被测量的最小变化值。 2)精度：指在常温条件下，对角度多次测量(＞16次)，取测量值与实际角度误差的均方根差。 3)零点温度系数：指传感器零值状态下，在其额定工作温度范围内相对常温的示值变化率。 4)灵敏度温度系数：指传感器在其额定工作温度范围内，满量程示值相对于常温满量程示值的百分比，随温度的变化率。