[发明专利]一种光纤振动位置定位方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤振动测量技术领域，特别是涉及一种光纤振动位置定位方法、装置及系统。

背景技术

现有的光纤传感系统，作用于光纤上的外界扰动信号，根据光弹效应，引起光纤中传输光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)变化，获得包含外界扰动信息的光信号后，对光信号进行光电转换、放大、A/D转换等处理，得到包含外界扰动信息的数字信号。为了避免远处的振动波对监控区域的干扰，需要知道振动源的位置。

但是，由于光纤传感系统通常是通过一条光纤来布防，并且光纤部署时的地点、长度、以及光纤的弯曲程度等都不是确定的，这就造成了即使明确了振源的距离，也不清楚实际的振源点在哪里，这就给实际应用带来很大的麻烦。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤振动位置定位方法、装置及系统，能够精确地确定振源的实际位置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光纤振动位置定位方法，所述方法包括：检测光纤的振动信号，并根据所述振动信号的振动数据确定振动点在光纤上距离所述光纤起始端的距离L；根据所述距离L以及预先存储的多个定标点的位置信息确定所述振动点所在的直线区间，从而确定形成所述直线区间的两个相邻定标点的位置信息；其中，所述定标点的位置信息包括地理位置坐标及其在光纤上距离所述光纤起始端的距离l，且所述光纤被所述多个定标点预先划分成多个近似直线的区间；根据确定的所述两个相邻的定标点的位置信息进行线性计算以确定所述振动点的地理位置坐标。

其中，所述预先存储定标点的位置信息具体为：(1)在铺设的光纤上选定一点作为定标点，并通过定位装置获取所述定标点的地理位置坐标；(2)在所述定标点敲击光纤以确定敲击位置距离所述光纤初始端的距离l；以及(3)对应存储所述定标点的地理位置坐标与所述距离l；循环执行所述步骤(1)、(2)、(3)以确定并存储所述光纤上的其他定标点的位置信息。

其中，所述对应存储所述定标点的地理位置坐标与所述距离l的步骤之后，还包括：通过地图对所述定标点的地理位置坐标进行校准，并将校准后的地理位置坐标与对应的所述距离l对应保存。

其中，所述根据确定的所述两个相邻的定标点的位置信息进行线性计算以确定所述振动点的地理位置坐标的步骤包括：将所述定标点的地理位置坐标通过坐标映射转换为平面二维坐标以在一平面二维坐标系中显示所述光纤各个定标点；获得确定的所述两个定标点在所述平面二维坐标系中的坐标，并根据获得的所述坐标以及对应的距离l进行线性计算得到所述振动点在所述平面二维坐标系中的坐标；以及将所述振动点在所述平面二维坐标系中的坐标转换为地理位置坐标，以确定所述振动点的地理位置坐标。

其中，所述根据确定的所述两个相邻的定标点的位置信息进行线性计算以确定所述振动点的地理位置坐标的步骤之后，还包括：根据所述振动点的地理位置坐标在地图上的相应位置绘制报警提示图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种光纤振动位置定位系统，包括光纤振动传感器，用于检测光纤的振动信号，并根据所述振动信号的振动数据确定振动点在光纤上距离所述光纤起始端的距离L；所述系统还包括光纤振动位置定位装置，所述定位装置包括：存储单元，用于预先存储多个定标点的位置信息；其中，所述定标点的位置信息包括地理位置坐标及其在光纤上距离所述光纤起始端的距离l，且所述光纤被所述多个定标点预先划分成多个近似直线的区间；定标点确定单元，用于根据所述光纤振动传感器确定的所述距离L以及所述存储单元预先存储的所述定标点的位置信息确定所述振动点所在的直线区间，从而确定形成所述直线区间的两个相邻定标点的位置信息；以及振动位置确定单元，用于根据所述定标点确定单元确定的所述两个相邻的定标点的位置信息进行线性计算以确定所述振动点的地理位置坐标。

其中，所述系统还包括定标设备，用于当定标人员位于光纤上选定的一定标点位置时获取所述定标点的地理位置坐标，并将所述定标点的名称、获取的所述地理位置坐标以及所述定标点位置距离所述光纤初始端的距离l一并发送至所述监控装置，以对应地保存在所述存储单元中；其中，所述光纤振动传感器根据定标人员在所述定标点敲击光纤所产生的光脉冲信号确定所述距离l。

其中，所述定标设备为GPS定标设备。