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基于光纤传感的物联网信息监测系统分析

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摘要：当前各国在网络信息系统设计中开始使用光纤这一传输媒介，虽然光线材料在信息传输速度和效率方面优势较大，但由于材料物理性质方面的不足，光纤在网络建设中可能存在物理性故障。基于此，本文以光纤传感为基础，建立物联网信息监测系统，通过数据分析中心和检测节点的分析实现系统优化设计。

关键词：光纤传感;物联网;信息监测系统

物联网光纤信息监测系统在设计时，人们将智能传感器装置、无线网络和数据库检测看成一个整体检测系统，构建的同时通过物联网网络实现高效连接，使系统可以达到全天候不间断检测效果。物联网光纤监测系统的应用减轻了以往人工检测的压力，提高了监测效率，为系统修复与运维提供了便利条件。

1.物联网光纤信息监测系统工作原理

为解决光纤传感在网络建设中存在的结构损坏与后期修理问题，提高光纤监测系统的工作效率，人们以传感器网络为着手点，利用传感器组成物联网系统，实现对光纤监测系统的24小时在线监测。当线路存在故障时，光纤线路检测能够第一时间向检测人员发送信息，在物联网作用链接使用下，检测人员收到预警信息。常见的检测方法主要为光功率检测方法、光时域反射计检测方法、程控光开关。其中，光时域检测方法最常见，人们将其工作原理称为OTDR测试，将光信号向光纤内部发射，在OTRD端口处接受反射的光线，通过对光纤信息的研究与分析，了解当前光纤工作情况。凭借着光纤材料固有的物理性质，光纤内的光线因光纤内部弯曲而发生反射或者散射情况，散射光与入射光波长相同，散射光功率与散射点光功率密切相连。检测散射光的光功率就能了解光纤内散射点工作状态。分析散射光线时，系统会根据其光功率分析信号散射情况，经过量化处理后，光纤散射点工作情况会在图表中显示。人们对信息加以采集，设置光纤在正常状态下的标准值，通过标准值与数据图内实际值对比，了解其是否存在故障[1]。

2.基于光纤传感的物联网信息监测系统设计

物联网光纤传感系统在设计时，系统主要分为三部分：检测节点、数据分析中心、数据传输网络。检测节点需实时监测光纤网络的工作状态，并对数据进行实时记录。检测后节点通过网络将数据传输给数据分析中心，通过量化处理分析数据，将可能存在的问题报告给网络中心。

2.1数据分析中心

物联网光纤传感系统中的数据分析中心能够对各个节点检测到的散射光功率信息分析汇总，节点检测到数据后，在无线网络的作用下将数据发送给数据分析中心。在分析、处理数据的同时，数据分析中心也要对节点的实时工作情况作出调整，实现对检测节点的有效配置，以便在故障时安排更合理的检测流程。随后，数据分析系统针对数据故障问题向检修人员提出预警信息，对故障光纤具体位置予以上报。数据分析能够通过无线网络对监测系统展开集中配置，如果系统结构出现变化，该工作可以由网络数据库完成数据管理，数据分析中心自动配置监测站，且内部含有备用光纤定期测试与制定测试等功能，可以有效对光纤的运行状态进行监测[2]。

2.2检测节点

检测节点需要负责光纤工作的实时实地监控工作。监控系统主要由两部分系统组成，即OTRD检测系统、光功率检测系统，计算各散射点光功率能够了解光纤当前工作情况。数据检测之后，检测节点会对真实数据初步收集，并将其传输给数据处理中心，这是物联网监测系统的重要组成。为了使数据收集更加全面，对故障加以预防，构建检测网络时可以在同一区域内设置多个检测节点，为了保证各检测节点数据联通与交互，可以将各节点链接起来，使各个节点协同工作，收集多样性数据。

2.3物联网系统构建

基于光纤传感的物联网监测系统实际上是互联网在改进下的产物。与互联网系统相比，物联网检测系统中各项功能和操作连接更加具有实际价值。构建光纤检测系统时，物联网可以将检测节点中的检测元件相互连接，通过互联网完成对工作信息的采集与分析，每个检测节点可以成为信息源，对信息在不断采集与更新的同时提高系统工作效率。人们将无线网络当成各检測节点的串联工具，使网络数据传输功能与检测节点的信息采集功能充分结合，这是物联网系统拥有得数据传输与处理能力，可有效提高系统故障检测效率。

2.4信息传输结构优化

无线网络连接可以对光纤实时工作情况展开记录与传输，确保管理者全方位了解当前光纤运行状态。为了避免这项工作受网络传输性能的影响，防止数据传输时出现损坏与丢失现象，有必要对数据传输系统展开优化处理。优化过程中，先对数据传输全过程展开模拟检验，找到故障点后才能进行后续工作，通过对数据交换机的改造与重新设计，优化交换机数据传输性能。

结语

总而言之，以光纤传感为基础的物联网信息监测系统为光纤网络的建设与完善提供了便利条件，智能化物联网设计提高了检测系统自我处理数据的效率，方便系统向当地技术部门传输不良工作数据，以便技术人员尽快找到故障位置检修光纤系统