[發(fā)明專利]一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310374226.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104424741A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙棟;賈波;唐璜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海杰蜀光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G08B13/186
• 分類號(hào): G08B13/186
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水下的周界安防系統(tǒng)及其應(yīng)用，特別是涉及一種其水下部分不包含任何電子元器件、無(wú)需電能供應(yīng)因而本質(zhì)安全的可應(yīng)用于各種臨水區(qū)域的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著恐怖活動(dòng)不斷地從陸地向水下發(fā)展，對(duì)水下入侵目標(biāo)的檢測(cè)以及識(shí)別、定位、預(yù)警成為新的關(guān)注焦點(diǎn)。近年來(lái)，各種檢測(cè)水下目標(biāo)的技術(shù)及設(shè)備不斷涌現(xiàn)。

現(xiàn)有的水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)論是傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，還是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，大部分由電子元器件組成，需要電力供應(yīng)，這些電子元器件在水下環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行，有產(chǎn)生短路、局部發(fā)熱等先天的安全隱患，均具有危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種其水下部分不包含任何電子元器件、無(wú)需電能供應(yīng)因而本質(zhì)安全的可應(yīng)用于各種臨水區(qū)域的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)終端、傳輸光纜和光纖智能?chē)鷻?，監(jiān)測(cè)終端位于水上，光纖智能?chē)鷻谖挥谒?，傳輸光纜連接監(jiān)測(cè)終端和光纖智能?chē)鷻冢瑐鬏敼饫|與監(jiān)測(cè)終端連接的一端位于水面上，傳輸光纜與光纖智能?chē)鷻谶B接的一端位于水面下，所述光纖智能?chē)鷻诎ㄕ駝?dòng)傳感光纜子系統(tǒng)、圍欄和固定裝置，振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)通過(guò)固定裝置固定在圍欄上；所述振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)為無(wú)源器件。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述監(jiān)測(cè)終端包括光源模塊、光分路模塊、檢測(cè)和放大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊，光分路模塊與光源模塊和檢測(cè)和放大模塊均電連接，檢測(cè)和放大模塊與數(shù)據(jù)采集模塊電連接，數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電連接，數(shù)據(jù)處理模塊與顯示模塊電連接；所述傳輸光纜與監(jiān)測(cè)終端中的光分路模塊電連接。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述傳感光纜子系統(tǒng)包括光預(yù)處理模塊、傳感光纜和反射端；光預(yù)處理模塊與傳輸光纜連接，傳感光纜的一端連接在光預(yù)處理模塊上，傳感光纜的另一端為所述的反射端。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述光預(yù)處理模塊包括2×2光纖耦合器I、2×2光纖耦合器II、光纖延遲線、光纖跳線I、光纖跳線II，所述光纖跳線I和光纖跳線II連接2×2光纖耦合器I和2×2光纖耦合器II，光纖延遲線制作在光纖跳線I上。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)呈現(xiàn)曲線分布在圍欄上。

一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)的應(yīng)用，包括如下步驟：

（1）.將監(jiān)測(cè)終端放置于水面以上的遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)控中心，傳輸光纜一端連接水上的監(jiān)測(cè)終端，另一端進(jìn)入水下連接光纖智能?chē)鷻冢饫w智能?chē)鷻诎惭b在水下現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)需要的位置；

（2）.當(dāng)水下有入侵物觸碰光纖智能?chē)鷻诤?，?huì)引起圍欄及固定在上面的振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)；入侵物作為振動(dòng)源，根據(jù)光纖的彈光效應(yīng)，振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)將引起該處傳感光纜內(nèi)部光纖長(zhǎng)度和折射率的微小變化，從而使得光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庠诮?jīng)過(guò)該處傳感光纜的時(shí)候走過(guò)的光程隨時(shí)間而變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)該處傳感光纜中傳播光的相位進(jìn)行調(diào)制；

（3）.寬光譜的光源模塊發(fā)出的連續(xù)光波，經(jīng)過(guò)光分路模塊后進(jìn)入傳輸光纜，經(jīng)過(guò)傳輸光纜遠(yuǎn)程傳輸?shù)焦饫w智能?chē)鷻诘恼駝?dòng)傳感光纜子系統(tǒng)中；在振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)的光預(yù)處理模塊中，光能量被2×2光纖耦合器I分為2個(gè)光分量，其中進(jìn)入光纖跳線II的光分量直接進(jìn)入2×2光纖耦合器II中；進(jìn)入光纖跳線I的光分量經(jīng)過(guò)光纖延遲線，產(chǎn)生了延時(shí)T后，再進(jìn)入2×2光纖耦合器II；光纖跳線I、光纖跳線II中的兩個(gè)光分量在2×2光纖耦合器II中合并后進(jìn)入傳感光纜，在傳感光纜內(nèi)部傳播的是兩個(gè)具有時(shí)間差T的光分量，這兩個(gè)光分量經(jīng)過(guò)一定距離的向前傳播后，遇到傳感光纜末端的反射端，被反射后沿傳感光纜原路向后傳播，至2×2光纖耦合器II后，原來(lái)具有時(shí)間差T的兩個(gè)光分量被再次分光后分別通過(guò)具有光纖延遲線的光纖跳線I和沒(méi)有延時(shí)的光纖跳線II，并進(jìn)入2×2光纖耦合器I中合并，合并后進(jìn)入傳輸光纜，并通過(guò)傳輸光纜回到監(jiān)測(cè)終端中；

（3）.在監(jiān)測(cè)終端中，返回的光信號(hào)經(jīng)由光分路模塊后，首先進(jìn)入檢測(cè)與放大模塊，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、低噪聲放大、高通濾波處理，轉(zhuǎn)化成適合運(yùn)算處理器采集和運(yùn)算的電信號(hào)；在數(shù)據(jù)采集模塊中完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、高速數(shù)據(jù)采集；在數(shù)據(jù)處理模塊中完成信息解調(diào)還原、頻譜變換、模式識(shí)別、智能分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；最終在顯示模塊中對(duì)各種監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、定位和報(bào)警或預(yù)警。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明提供的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn)：