[发明专利]有源探测型光纤光栅电缆隧道安防监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于有源探测型光纤光栅传感技术的电缆隧道综合安防监控系统，属于安防监控系统领域。

背景技术

电缆隧道的使用，是满足中心城区高负荷密度和电缆化的供电要求，有效保障电力通道的输送容量和提高通道资源利用率的重要措施。伴随着城市电力电缆隧道的飞速发展，电缆隧道内昂贵的设备和长距离的空间需要更加灵敏，全面和智能的安防系统来保障电缆隧道的安全及防范危险事故的发生。

中国专利CN201110423977.0公开了一种光纤光栅周界防入侵系统，其可以大规模组网和精确判断振动信号的模式和位置，但是无源型光纤光栅的分辨率难以对微弱信号进行探测，例如声音和地震波。中国专利CN101566497A公开一种基于相位检测和光时域反射的分布式光纤振动传感系统，作为干涉型传感系统，其灵敏度高，但是其定位精度差，信号分析复杂，容易受干扰。中国专利CN101793570A公开一种多波长光纤布拉格光栅激光器作为传感器的系统，通过拍频信息对应力和温度等物理量进行高精度测量。本专利的发明思想为，采用多个单一波长的有源光纤光栅传感器，包括对声音敏感同时能避免碰撞干扰的水听器和仅仅探测入侵碰撞的振动传感器，并可结合视频监测构建一个长距离，全方位，高灵敏度的安防监控系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于有源探测型光纤光栅传感技术的电缆隧道综合安防监控系统，本系统针对电缆隧道的特殊场合，提供一种灵敏度高，监测范围广的有源光纤光栅安防监控系统，可以同时监听声音和入侵人物产生的振动，保障电缆隧道和财物的安全。

本发明采用如下技术方案：

本发明由泵浦光源、第一耦合器、水听器、低频振动传感器、光隔离器、第二耦合器、非平衡马赫泽德干涉仪、波长选择器、光电探测器、PZT驱动器、数字采集器、PGC相位解调器和设有报警信息管理平台的计算机组成；所述泵浦光源的输出端通过光缆接第一耦合器的输入端，所述第一耦合器的相应输出端接光缆，所述光缆上安装有发出反射波长各不相同的水听器和2个以上低频振动传感器；所述第一耦合器的另一输出端接光隔离器的输入端，所述光隔离器的输出端接第二耦合器的输入端，所述第二耦合器的两路输出端分别与非平衡马赫泽德干涉仪的相应输入端双向连接，所述第二耦合器的另一输出端接波长选择器的输入端，所述波长选择器的相应输出端分别接各光电探测器的输入端，所述各光电探测器的输出端分别与数字采集器的相应输入端相连接，所述数字采集器的输出端接PGC相位解调器的输入端，所述PGC相位解调器的2个输出端分别接PZT驱动器和设有报警信息管理平台的计算机的相应输入端；所述各光电探测器的接收波长不同；所述PZT驱动器的2个输出端分别接非平衡马赫泽德干涉仪和数字采集器的相应输入端

本发明的积极效果如下：

本发明不仅具有光纤光栅传感技术抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全性好，寿命长，易于组网，实现远距离分布式测量等优点，而且拥有干涉式解调系统的高灵敏度，可同时监听电缆隧道内外的声音和人物入侵所产生的振动，降低了安防系统的误报率并提高了对报警事件的辨识度；提高了电力系统的运行安全监管水平，为输电系统提供了更为安全有效的管理模式。

将两种不同灵敏度的水听器和低频振动传感器集于一个系统中，用同一种干涉法即PGC相位解调器对其信号进行处理。在保证安防系统高定位精度，长距离探测范围的同时，提高系统的灵敏度。

通过将声音信息录播给值班人员，可降低环境干扰，提高对报警事件的辨别度，便于进行市场推广和工程应用。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

其中，1泵浦光源、2耦合器、3水听器、4振动传感器、5光隔离器、6耦合器、7光纤延迟线、8法拉第旋转镜、9波长选择器、10光电探测器、11 PZT驱动器、12数字采集器、13 PGC相位解调器、14设有报警信息管理平台的计算机、15非平衡马赫泽德干涉仪。

具体实施方式

实施例1（参见图1）：

本实施例由泵浦光源1、第一耦合器2、水听器3、低频振动传感器4、光隔离器5、第二耦合器6、非平衡马赫泽德干涉仪15、波长选择器9、光电探测器10、PZT驱动器11、数字采集器12、PGC相位解调器13和设有报警信息管理平台的计算机14组成；所述泵浦光源1发出980nm的泵浦激光，通过探测光缆进入第一耦合器2，所述第一耦合器2的相应输出端接安装有水听器3和2个以上低频振动传感器4的光缆，所述水听器3和2个以上低频振动传感器4波长各不相同，且等距分布；