一种光纤周界传感定位系统及入侵扰动点位置的判定方法技术方案
An optical fiber circumferential sensing positioning system and a method for determining the location of the moving point of the intrusion
The invention discloses a fiber optic sensor positioning system and determining method of intrusion into point position, the fiber optic sensor positioning system is mainly the use of blue / red band filter ASE light source output power with two broadband light blue and red equal parts which are entered into the two M Z interferometer then, the interferometer output from two M Z light through the corresponding blue / red / blue or red band filter and filter respectively clockwise and counterclockwise propagating in the transmission fiber, in the propagation of Rayleigh scattering light scattering will reverse transmission back to their M Z interferometer to form interference signal the system, determine whether the invasion incident optical fiber path according to the interference signal identification form; the method to determine the position of the point into the intrusion is the fiber optic sensor positioning system based on, for. For intrusion detection, optical fiber link and natural vibration damage, and rapid and accurate positioning of the optical fiber path intrusion events location.
【技术实现步骤摘要】
一种光纤周界传感定位系统及入侵扰动点位置的判定方法
本专利技术涉及光纤传感领域，尤其涉及一种光纤周界传感定位系统及入侵扰动点位置的判定方法。
技术介绍
光纤不仅仅可用于传输信号,还可当作传感器使用。当外界干扰影响到光纤时,光纤传输光的部分特性就会改变,我们通过监测光的特性(衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间)变化，即可获知光纤是否受到外界干扰。随着社会的发展，学校、工厂、金融机构、机场、军事基地、输油管道等基础设施的安全运行关系着每个人的切身利益，安防设施要自动化，提高监测效率，减少人工巡检造成的监测漏洞。现有的基于M-Z干涉仪的周界传感定位系统，都是使用M-Z干涉仪的干涉臂为传输光纤(如图1所示)，并以其中一条干涉臂作为感测臂，另一条干涉臂为参考臂，在线路铺设时候，M-Z干涉仪的两条干涉臂通常相距较近，当传输光纤线路上某处发生振动时，可能使传感臂与参考臂两者产生的相位延迟相同，以至于不发生扰动干涉，而无法实现故障的精确告警。基于此，本专利技术所研究的一种光纤周界传感定位是基于双M-Z干涉仪并利用传输光纤作为干涉介质的新型光纤周界传感定位系统，通过该新型的光纤周界定位系统可对在传输光纤布设路径上发生的入侵、振动及自然破坏等突发事件进行实时监测并精确定位。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光纤周界传感定位系统及入侵扰动点位置的判定方法，用以克服
技术介绍
中的缺陷。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种光纤周界传感定位系统，包含ASE光源、第一M-Z干涉仪、第二M-Z干涉仪、第一光电探测器及第二光电探测器，还包含有第一蓝/红带滤波器、第二...
【技术保护点】
一种光纤周界传感定位系统，包含ASE光源(1)、第一M‑Z干涉仪(A)、第二M‑Z干涉仪(B)、第一光电探测器(10)及第二光电探测器(11)，其特征在于：还包含有第一蓝/红带滤波器(2)、第二蓝/红带滤波器(7)、红/蓝带滤波器(8)及传输光纤(9)，所述ASE光源(1)与所述第一蓝/红带滤波器(2)连接，所述第一蓝/红带滤波器(2)分别与所述第一M‑Z干涉仪(A)及第二M‑Z干涉仪(B)连接，所述第一M‑Z干涉仪(A)分别与所述第一光电探测器(10)及第二蓝/红带滤波器(7)连接，所述第二M‑Z干涉仪(B)分别与所述第二光电探测器(11)及红/蓝带滤波器(8)连接，所述第二蓝/红带滤波器(7)及红/蓝带滤波器(8)之间通过所述传输光纤(9)连接。
【技术特征摘要】
1.一种光纤周界传感定位系统，包含ASE光源(1)、第一M-Z干涉仪(A)、第二M-Z干涉仪(B)、第一光电探测器(10)及第二光电探测器(11)，其特征在于：还包含有第一蓝/红带滤波器(2)、第二蓝/红带滤波器(7)、红/蓝带滤波器(8)及传输光纤(9)，所述ASE光源(1)与所述第一蓝/红带滤波器(2)连接，所述第一蓝/红带滤波器(2)分别与所述第一M-Z干涉仪(A)及第二M-Z干涉仪(B)连接，所述第一M-Z干涉仪(A)分别与所述第一光电探测器(10)及第二蓝/红带滤波器(7)连接，所述第二M-Z干涉仪(B)分别与所述第二光电探测器(11)及红/蓝带滤波器(8)连接，所述第二蓝/红带滤波器(7)及红/蓝带滤波器(8)之间通过所述传输光纤(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种光纤周界传感定位系统，其特征在于：还包含有与所述第一光电探测器(10)连接的第一运放器(12)、及与所述第二光电探测器(11)连接的第二运放器(13)、及与所述第一运放器(12)和第二运放器(13)分别连接的模/数转换器(14)、及与所述模/数转换器(14)连接的中央控制器(15)、及与所述中央控制器(15)连接的音箱(16)，以及与所述模/数转换器(14)、中央控制器(15)和音箱(16)分别连接的电源(17)。3.根据权利要求1所述的一种光纤周界传感定位系统，其特征在于：所述第一M-Z干涉仪(A)包含有与所述第一蓝/红带滤波器(2)蓝带端口连接的第一耦合器(3-1)、及与所述第二蓝/红带滤波器(7)连接的第三耦合器(5-1)、以及与所述第一耦合器(3-1)及第三耦合器(5-1)连接的两个非对称干涉臂(4-1)和(4-2)；所述第二M-Z干涉仪(B)包含有与所述第二蓝/红带滤波器(2)红带端口连接的第二耦合器(3-2)、及与所述红/蓝带滤波器(8)连接的第四耦合器(5-2)、以及与所述第二耦合器(3-2)的第四耦合器(5-2)连接的两个非对称干涉臂(6-1)和(6-2)。4.根据权利要求3所述的一种光纤周界传感定位系统，其特征在于：所述第一M-Z干涉仪(A)的两非对称干涉臂(4-1)与(4-2)的长度相差至少300m，所述第二M-Z干涉仪(B)的两非对称干涉臂(6-1)与(6-2)的长度相差至少300m，所述干涉臂(4-1)与干涉臂(6-1)长度相等，所述干涉臂(4-2)与干涉臂(6-2)长度相等。5.根据权利要求3所述的一种光纤周界传感定位系统，其特征在于：所述第一耦合器(3-1)、第二耦合器(3-2)、第三耦合器(5-1)及第四耦合器(5-2)均为分光比为50:50的光纤耦合器。6.基于光纤周界传感定位系统的入侵扰动点位置的判定方法，其特征在于，它包含如下步骤：步骤1、采集光波在光纤链路传输过程中，稳态状态下发生干涉的信号参数,具体操作方法为：1.1将ASE光源(1)输出的宽带光经过第一蓝/红带滤波器(2)后分成蓝带和红带两部分功率基本相当的光，分别进入第一M-Z干涉仪(A)和第二M-Z干涉仪(B)；1.2将从第一M-Z干涉仪(A)输出的蓝带ASE光经第二蓝/红带滤波器(7)二次滤除红带ASE光后，沿顺时针方向在传输光纤(9)中传输至对向的第二M-Z干涉仪(B)前的红/蓝滤波器(8)中滤除；1.3将从第二M-Z干涉仪(B)输出的红带ASE光经红/蓝带滤波器(8)二次滤除蓝带ASE光后，沿逆时针方向在传输光纤(9)中传输至对向的第一M-Z干涉仪(A)前的第二蓝/红带滤波器(7)中滤除；1.4将沿顺时针/逆时针方向在传输光纤(9)中传输的蓝带ASE光/红带ASE光所产生的后向散射光，沿逆时针/顺时针方向传回第一M-Z干涉仪(A)/第二M-Z干涉仪(B)中发生...
【专利技术属性】
技术研发人员：马延峰，王新，陈妍，周昊，
申请(专利权)人：武汉孚晟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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