[發明專利]一種光纖入侵監測系統

在審

• 申請號: 201410842940.5
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104680696A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 唐明;吳昊;王超東;趙燦
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G08B13/186
• 分類號: G08B13/186;G01H9/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及入侵報警技術領域，特別涉及一種光纖入侵監測系統。

背景技術

目前，常見的基于干涉結構的光纖入侵監測系統是由光源、耦合器、光纖、光電探測器以及數據處理部分組成。其基本原理是利用由于振動導致的光纖形變，引起其內部傳輸光的相位變化，使兩束由調制器產生的相干光所產生的干涉條紋發生變化，最終反映為輸出光強的變化，通過對光強信號進行分析處理，實現對入侵行為的監測。

但是，不同的干涉結構對振動信號的響應靈敏度各不相同，其中Sagnac干涉結構靈敏度較低；Michelson干涉結構和Mach-Zehnder干涉結構靈敏度較高。這會導致基于Sagnac干涉的監測系統容易漏報，而基于Michelson干涉和Mach-Zehnder干涉的監測系統容易誤報，從而導致數據的可靠性很低。目前主流解決方案是加強軟件算法，但是由于入侵行為的復雜性，單純對軟件算法進行優化并不能很好的解決硬件上的漏洞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種提升入侵檢測可靠性的系統，大大降低誤報和漏報的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種光纖入侵監測系統，包括：光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合、第三光纖耦合、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測器、第二光電探測器、第三光電探測器以及控制器；

以光纖為介質，所述光源通過所述第一光纖耦合器分別與所述第二光纖耦合器和所述第三光纖耦合器相連，所述第二光纖耦合器的輸出端與所述第一傳感光纖相連，所述第三光纖耦合器的輸出端與所述第二傳感光纖相連；所述第一光電探測器與所述第一光纖耦合器相連、所述第二光電探測器與所述第二光纖耦合器相連、第三光電探測器與所述第三光纖耦合器相連；所述第一光電探測器、所述第二光電探測器以及所述第三光電探測器分別與所述控制器輸入端相連；

其中，所述光源輸出的光信號經由所述第一光纖耦合器分成兩束相干光分別通過所述第二光纖耦合器以及所述第三光纖耦合器發送給所述第一傳感光纖和第二傳感光纖；

所述第二光纖耦合器以及所述第三光纖耦合器分別輸出兩束相干光；經由所述第一傳感光纖以及所述第二傳感光纖返回的光信號分別由所述第二光探測器和所述第三光探測器檢測干涉強度，并發送給所述控制器；

所述第一光探測器檢測于所述第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器返回的干涉光在所述第一光纖耦合器處干涉后的干涉強度，并發送給所述控制器。

進一步地，所述第二光纖耦合器和所述第三光纖耦合器處進行Sagnac干涉；在所述第一光纖耦合器處進行Michelson干涉或者Mach-Zehnder干涉。

進一步地，所述光源為直流光源。

本發明提供的光纖入侵監測系統為了克服現有的基于單一干涉結構的光纖入侵監測系統所存在的漏報和誤報問題采用基于三段干涉結構的雙靈敏度光纖入侵監測系統。采用Sagnac干涉和Michelson干涉結構同時對入侵行為進行監測，實現了同時用兩種干涉結構對傳感光纖振動信號的監測，大大提升了后續信號分析數據的全面性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的光纖入侵監測系統的光路圖；

圖2為本發明實施例提供的第一光電探測器測得的入侵信號圖；

圖3為本發明實施例提供的第二光電探測器測得的入侵信號圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明實施例提供的一種光纖入侵監測系統，包括：光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合、第三光纖耦合、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測器、第二光電探測器、第三光電探測器以及控制器；

以光纖為介質，光源通過第一光纖耦合器分別與第二光纖耦合器和第三光纖耦合器相連，第二光纖耦合器的輸出端與第一傳感光纖相連，第三光纖耦合器的輸出端與第二傳感光纖相連；第一光電探測器與第一光纖耦合器相連、第二光電探測器與第二光纖耦合器相連、第三光電探測器第三光纖耦合器相連；第一光電探測器、第二光電探測器以及第三光電探測器分別與控制器輸入端相連；

其中，光源采用直流光源，輸出的光信號經由第一光纖耦合器分成兩束相干光分別通過第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器發送給第一傳感光纖和第二傳感光纖；