光纖光柵傳感器可對溫度或者應變進(jìn)行測量，具有體積小、靈敏度高、本質(zhì)安全、抗電磁干擾、準分布測量、可批量生產(chǎn)和便于組網(wǎng)等優(yōu)勢，已在火災監測、結構健康監測和石化安全監測等領(lǐng)域得到了廣泛應用。

光纖光柵解調儀，在公司內部也被叫做儀表，還被叫做信號處理器，它的工作原理大致是這樣的，由儀表內部輸出特定的光信號到帶有傳感器的光路中去，當傳感器外界的被檢測量(比如說(shuō)溫度)發(fā)生一定的變化時(shí)(比如說(shuō)溫度升高一定的度數)，相應的傳感器的光學(xué)特性就會(huì )跟著(zhù)也發(fā)生了一定的改變，使得從該傳感器返射回儀表的光信號的某些參數也發(fā)生了相應的改變，這時(shí)儀表就會(huì )把接收到的光信號加以處理后，與事先設定好的閾值做對比，一旦超出設定的范圍，儀表馬上就會(huì )做出相應的反應，或是開(kāi)啟報警器，或是上傳數據等。

光纖光柵的折射率空間分布周期隨外部因素(如溫度、應變等)發(fā)生變化，引起反射光的中心波長(cháng)發(fā)生移動(dòng)，因此對光纖光柵的解調主要采用波長(cháng)解調法。目前主要的光纖光柵傳感器解調方法有：非平衡馬赫曾德干涉解調法、光譜分析儀解調法、可調諧濾波器解調法和掃描激光解調法。非平衡馬赫曾德干涉解調法是利用臂長(cháng)不同的馬赫曾德干涉儀將光纖光柵傳感器反射光的波長(cháng)變化轉化為參考臂輸出光和測量臂輸出光之間的相位差變化，通過(guò)測量相位差即可確定光纖光柵的波長(cháng)漂移量。這種解調方法具有較高的靈敏度和分辨率，但干涉儀本身容易受到外界溫度和震動(dòng)等因素干擾，產(chǎn)生較大誤差。光譜分析儀解調法、可調諧濾波器解調法和掃描激光解調法的實(shí)質(zhì)都是通過(guò)色散分光或者波長(cháng)掃描的方式獲得光柵反射光的光譜，通過(guò)尋峰算法計算出峰值對應波長(cháng)，再根據標定的線(xiàn)性方程解調出溫度或者應變量。這些基于光譜測量的波長(cháng)解調法具有解調精度高、不受光源功率和光路損耗變化影響、可實(shí)現準分布復用測量等優(yōu)勢，是目前光纖光柵傳感器在工程應用中的主流解調技術(shù)。

光纖光柵解調主機內部光源模塊將光信號通過(guò)光纜發(fā)送至光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器再將采集到的實(shí)時(shí)信息反射給光纖光柵解調主機，并進(jìn)行解調處理從而得到傳感器采集的溫度和應變信息。光纖光柵解調主機能夠對監測數據進(jìn)行顯示、存儲，當監測到的數值超限時(shí)，主機可以輸出超溫報警、超應變報警信號，以告知相關(guān)維修人員去故障地及時(shí)搶修處理。

光纖光柵的隧道監測系統主要功能：

(1)隧道溫度監測，快速、精確、實(shí)時(shí)地測量隧道內溫度的變化，異常時(shí)進(jìn)行報警；

(2)隧道結構監測，實(shí)時(shí)測量隧道內壁的受壓及形變情況，出現異常時(shí)報警；

(3)軌道結構變化規律分析，預防安全事故的發(fā)生；

(4)報警功能，根據設置的每個(gè)監測點(diǎn)溫度、應變(壓力)報警門(mén)限值，進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷進(jìn)行報警；

(5)顯示功能，進(jìn)行圖形化標注顯示；

(6)數據存儲回放功能，當需要進(jìn)行歷史信息追溯時(shí)，可對記錄數據進(jìn)行回放分析；

(7)支持多種數據上傳方式。

光纖光柵的隧道監測系統有如下的特點(diǎn)：

(1)靈敏度高，而且由于光纖本身的特性，測量信號在傳輸過(guò)程中基本無(wú)損耗發(fā)生，也基本不受外界信號干擾，從而獲得很高的靈敏度。

(2)傳感參量多，在一根光纖上可以制成傳感不同物理量的傳感器。

(3)適應性強，采用光纖作為信號傳輸的介質(zhì)和傳感元件，能夠抗電磁干擾，防雷擊、防水防潮，同時(shí)耐高低溫、耐水火、耐高壓、耐腐蝕化學(xué)性能穩定。適用于長(cháng)時(shí)間潮濕、高溫和易燃、易腐、易爆、強電磁干擾等較惡劣的環(huán)境中測量。

(4)安全性好，光纖傳感器是具有本質(zhì)安全的特點(diǎn)。故應用于測量中時(shí)，不存在漏電及電擊等安全隱患。

(5)使用壽命長(cháng)，它具有相對于傳統傳感器更強的耐久性。