光纤
基于光纤通信发展而来的高灵敏度传感方案，适用于温度、压力、振动等多种量的实时监测。
光纤传感技术源于光纤通信的发展，能够对温度、压力、流量、位移、振动等物理量进行高灵敏度检测。凭借抗干扰性强、实时性高等优势，在安全预防与智能监测领域发挥着重要作用。
上世纪70年代，随着光纤用于远距离数据传输，研究人员发现光在光纤中的传播特性会随外界环境变化而改变，从而催生了光纤传感技术——把光纤从“通信线”变为“传感体”。
图片：光纤。
光纤传感器通过检测光信号的强度、相位、频率或偏振等参数的变化，来反映环境量的变化。常见测量对象包括温度、应变（应力/压力）、振动、位移与流量。
温度
光纤折射率和几何尺寸随温度变化，分布式温度传感（DTS）可实现长距离温度曲线。
应变 / 压力
应力导致纤芯或包层形变，引发相位与频率偏移，可用于结构健康监测。
振动 / 位移
微小振动造成的微秒级光学变化可被高采样率解调器检测到。
- 抗电磁干扰：光信号不受电磁场影响，适合高压与强电磁场环境。
- 分布式测量与远程覆盖：一根光纤即可实现数公里甚至数十公里的连续测量。
- 高灵敏度与实时性：可达毫秒级响应与毫米级/微应变级别的测量精度。
- 安全性高：无电流传输，适用于易燃易爆场所。
光纤传感在工业与城市基础设施领域有广泛应用：
- 油气管道泄漏与入侵检测：沿线温度和振动的突变指示泄漏或外来破坏。
- 桥梁/隧道/大坝的结构健康监测：长期应变与位移监测可提前发现疲劳与裂纹扩展。
- 铁路轨道监测：振动模式识别可用于列车故障检测与轨道异常预警。
- 电力设备监测：变压器与输电线路的温度分布监控保障电网安全。
图片：基础设施监测示意。
未来光纤传感将与人工智能、大数据与物联网平台深度融合。通过云端分析与机器学习算法，系统可以自动识别异常模式并给出维修建议，实现从“被动报警”到“主动维护”的跃迁。
示例：将分布式温度/振动数据输入模型，自动识别泄漏、入侵或结构疲劳的早期信号，触发分级告警和工单生成。
光纤传感技术以“光”的方式触摸世界，在工业安全、能源管理和城市基础设施的智能化管理中发挥着越来越关键的作用。它既是传感器，也是信息链的前沿节点，为智慧城市与智能工业提供了可靠的基础。
