[發明專利]光纜通信線路安防監控系統

無效

• 申請號: 200710040760.5
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101051869A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 賈波;倪作廷;何立強
• 申請（專利權）人: 上海光朗信通訊技術有限公司;中國人民解放軍總參謀部通信工程設計研究院
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04B10/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 郭蔚

1、一種光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，包括：

光源模塊，用于產生穩定波長的寬光譜激光，并注入到干涉模塊；

干涉模塊，將所述光源模塊的寬光譜激光進行分光、延時控制處理，生成具有固定相位差的兩路干涉光波，并耦合成干涉載波，并通過監控線路向末端模塊進行傳輸，并接收由所述末端模塊反射回來的攜帶線路全程擾動信息的光信號，經逆向分光、延時控制處理，形成相位干涉信號光輸出，以及另一路無干涉直流光輸出檢測和分析；

監控線路，包括單一光纖，用于傳輸所述干涉載波；

末端模塊，用于接收所述干涉載波，平衡系統頻譜范圍、調整光路偏振態、高強度反射入射光信號，實現同一擾動對往返光信號的擾動疊加，得到有用的干涉信號；

檢測和放大模塊，用于把所述干涉模塊輸出的光信號進行光電轉換并進行低噪聲放大，轉化成適合運算處理器采集和運算的電信號；

數據采集和信號分析模塊，對來自所述檢測和放大模塊的兩路波形信號進行高速數字化數據采集，對擾動引起的光程差引起的相位變化進行解調還原，經頻譜變換得出線路全程的信號全譜頻域數據，找出各階頻率缺損點，確定擾動發生的位置。

2、根據權利要求1所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述數據采集和信號分析模塊進一步包括：

信息存儲和發布模塊，用于記錄微動位置、類型、時長等信息，并根據訂閱列表實時將信息推送到監管終端，并為歷史查詢、分析、報表提供服務。

3、根據權利要求2所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述系統進一步包括：

系統支撐模塊，用于監控所述各模塊的運行狀態，消除系統的單點故障。

4、根據權利要求3所述的光纜擾動信號監測定位系統，其特征在于，

所述光源模塊產生的激光光譜寬度至少為30nm，中心波長至少為1310nm。

5、根據權利要求4所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述光源模塊進一步包括：

一激光器，包括激光器制冷器，用于發出穩定的寬光譜激光，提供單路光信號；

中央控制器和協處理器，用于對所述激光器進行自動溫度控制和自動功率控制；

激光器驅動器和電流檢測電路，用于為所述激光器提供適當的穩定電流；

制冷器驅動器和溫度控制器，用于控制所述激光器的制冷器，使激光器始終工作在最合適狀態。

6、根據權利要求4或5所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述干涉模塊進一步包括：

分光器，用于將所述光源模塊提供的單路光信號分解為多路光信號，且功率分配均衡；

合光器，用于將固定相位差的多路光信號合成為檢測用單路光；

延時線，用于將不同路徑光程進行可控的精確調整延時；

真空懸掛封裝裝置，設置在所述分光器、合光器和延時線的外部，用于消除環境噪聲的影響。

7、根據權利要求6所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述末端模塊進一步包括：

系統光纖假線，對系統進行頻率適配，用于提高系統精度；

法拉第偏振旋轉反射鏡，用于消除線路偏振態影響，高強度反射入射光信號。

8、根據權利要求1所述的光纖光纜擾動信號監測定位系統，其特征在于，所述檢測和放大模塊進一步包括：

放大器，具有差分輸入、單向輸出、共模抑制功能，用于將兩路電信號差進行放大處理；

光電檢測器PIN，將光信號轉換為電信號；

高通濾波電路，濾掉多余的直流電平和低頻電平。

9、根據權利要求7所述的光纜通信線路安防監控系統，其特征在于，所述信號采集和分析模塊至少包括：

數據采集模塊，以至少每秒400K的速率采集信號；

相位解調還原算法，采用拉格朗日微分法進行相位的解調和還原；

組合的“陷波點”頻率計算算法，組合算法為：welch功率譜估算+功率譜小波降噪+二次曲線最小二乘擬合，用于準確計算“陷波點”頻率值；

擾動距離判定算法，根據理論分析和計算，定位的距離L和缺損頻率f_null(k)成反比，其余各項為常數，簡化后可得：L＝k/f，其中，k為一常量，k≈50677，f為成奇次倍頻關系的一系列缺損頻率的基頻。經相位還原得到的振動信號，在頻域存在陷波點。通過精確獲得的陷波點的頻率值，就可計算出擾動發生的準確位置；

智能擾動模式識別模塊，包括在數據采集和分類的基礎上，確立擾動模型的維度及結構模式數據形成基礎語料庫，LBG算法、歐氏距離分類定義，用于判別發生的擾動類型，包括：振動或觸碰光纜、劇烈振動或敲擊光纜、刮擦或開剝光纜、觸碰接頭盒、觸動光芯等，并具有學習功能。