基于EPON的无源接入网防火预警系统

"融入防火功能的无源接入网 (2011年) - 饶云江, 补冲, 冉曾令 - 电子科技大学学报 - 自然科学 论文" 本文探讨了一种创新的无源光接入网（Passive Optical Network, PON）架构，特别是以太无源光网络（Ethernet Passive Optical Network, EPON），该架构集成了防火功能。研究者提出利用低反射率的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Gratings, FBGs）作为温度传感器，这些FBG具有相同的中心波长，可以监测和感知环境温度变化。这一设计的关键在于，它不会改变EPON的原有结构，因此在提供火警预报服务的同时，对通信信号的光功率和质量影响极小。 EPON是一种广泛应用的光纤接入技术，其核心特点是无需额外的有源设备即可实现多用户共享光纤链路。在提出的架构中，当FBG感受到温度上升（可能由火灾引起）时，其反射特性会发生变化，这一变化可以通过光时域反射计（Optical Time Domain Reflectometer, OTDR）进行检测和定位。OTDR技术能够精确地测量光信号在光纤中的传播时间和反射，从而确定温度升高的具体位置。 由于所有FBG传感器的中心波长相同，无需复杂的波长解调技术，这大大降低了系统的成本和复杂性。同时，这种设计占用的通信带宽较小，使得系统能够在不影响正常数据传输的情况下，实现准分布式火警预报。这种方法不仅提高了防火预警的效率，还为运营商提供了新的增值服务机会，有助于提升网络的安全性和经济性。 这项工作展示了如何通过技术创新将传统的通信基础设施与安全监控相结合，为未来的智能城市和安全网络提供了有价值的参考。通过集成FBG温度传感器和OTDR技术，无源接入网能够实现对火警的早期预警，为公共安全提供有力保障，同时保持了通信网络的高效运行。这一研究对EPON网络的扩展和优化，以及在防火安全领域的应用具有深远的意义。