[发明专利]一种基于菲索干涉的超弱光栅周界安防系统

摘要

本发明公开了一种基于菲索干涉的超弱光栅周界安防系统，该系统包括：探测光缆，由刻写有大量超弱宽谱光栅阵列的光纤铠装成微振动光缆；查询单元，与探测光缆连接，用于产生并分离阵列中目标光栅的反射信号；控制单元，与查询单元连接，用于产生脉冲控制信号并同步进行相位解调，通过信号处理和模式识别，判定入侵行为并定位。本发明本利用超弱光栅对形成菲索干涉的特点，将长距离光纤周界划分为若干个微型防区，通过检测微型防区内双光栅反射光的迈克逊干涉现象判定是否存在入侵，结合快速防区扫描查询方法实现全光纤分布式传感，有效解决了传统分布式周界安防系统的灵敏度、传感距离、定位、误报等问题，在周界安防领域具有重要的应用前景。

主权项

1.一种基于菲索干涉的超弱光栅周界安防系统，其特征在于：包括探测光缆，由刻写有大量宽谱超弱光栅阵列的光纤铠装成微振动光缆，用于将光缆上局部的振动转化为邻近光栅对反射光菲索干涉后的相位变化；查询单元，与探测光缆连接，用于产生光栅反射谱内的窄线宽光脉冲，接收光栅阵列的反射光脉冲，经光电转换后，通过高速开关电路在时域内分离成对目标光栅的干涉信号；控制单元，与查询单元连接，用于产生调制脉冲信号和延时后的触发信号，同步获取当前光栅对的反射信号，实时完成数字相位解调，通过信号处理和模式识别，判断探测区间上是否有入侵行为；基于上述安防系统的入侵事件查询方法包括以下步骤：步骤一、根据光栅间隔设定脉冲宽度，以控制单元允许的最小时延作为增量，沿光纤长度方向进行初始化扫描查询，采用时延‑强度二维算法识别阵列中的各个光栅及其位置，配置脉冲参数，设定查询方式；步骤二、启动光纤上成对光栅的相位扫描查询；步骤三、监测成对光栅上反射信号的相位值是否超出设定值；步骤四、若超出设定值，暂停扫描查询模式，直接查询前、后相邻光栅对上的相位变化；步骤五、对相邻3个成对光栅传感区的相位变化进行特征参量比较和分析，判定是否有入侵行为；步骤六、如有入侵行为，设定最大相位变化的成对光栅传感区为入侵事件发生区域，反馈该对光栅的位置及强度等级，并发出即时告警，继续下一对光栅的查询；步骤七、全光纤查询结束，修改查询方式配置，重新开始查询。