[發明專利]一種光纖振動檢測方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201610116794.7
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105784098B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 趙銀鳳;劉博宇;魏照;聶鑫;李建彬;魏嘉
• 申請（專利權）人: 深圳艾瑞斯通技術有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明公開了一種光纖振動檢測方法、裝置及系統，該方法包括：當接收到光纖電信號時，獲取目標光纖位置多個時刻的信號值；確定目標光纖位置在目標時刻和目標時刻之前相鄰的共第一數量個時刻對應的信號值的第一平均值；確定目標光纖位置在第一數量個時刻之前相鄰的第二數量個時刻對應的信號值的第二平均值；若第一平均值大于第二平均值，記錄目標光纖位置為第一狀態，若第一平均值小于或等于第二平均值，記錄目標光纖位置為第二狀態；以及當目標光纖位置的狀態發生改變時，確定目標光纖位置發生振動。通過上述方式，本發明能夠提高光纖振動定位的精度和效率。

技術領域

本發明涉及光纖通信領域，特別是涉及一種光纖振動檢測方法、裝置及系統。

背景技術

光纖是光導纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導工具，傳輸原理是光的全反射。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。

隨著光纖技術的發展，近年來光纖振動預警系統取得了廣泛的研究。光纖振動預警主要是通過檢測光纖中信號的變化來判斷光纖的振動，從而判斷光纖周圍環境的振動情況。在光纖傳感器系統方面主要有干涉和反射兩類技術。

光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer，OTDR)是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，當光纖上有大的擾動發生導致光纖發生彎曲或者變形時，將在該位置發生后向散射，經光電探測器可測得這些突變，實現光纖上的擾動定位。它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

OTDR檢測的是整根光纖的振動的合成信號，檢測定位并發振源時，性能嚴重下降甚至無法正常工作。并且，OTDR的探測靈敏度很低，由于產生的后向散射光很弱，所以基于光時域反射技術的分布式光纖傳感系統只能進行靜態測量，應用范圍受限。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種光纖振動檢測方法、裝置及系統，能夠提高光纖振動定位的精度和效率。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種光纖振動檢測方法，該方法包括：當接收到光纖電信號時，獲取目標光纖位置多個時刻的信號值；其中，光纖電信號是由光纖反射的光信號轉換得到的；確定目標光纖位置在目標時刻和目標時刻之前相鄰的共第一數量個時刻對應的信號值的第一平均值；確定目標光纖位置在第一數量個時刻之前相鄰的第二數量個時刻對應的信號值的第二平均值；若第一平均值大于第二平均值，記錄目標光纖位置為第一狀態，若第一平均值小于或等于第二平均值，記錄目標光纖位置為第二狀態；以及當目標光纖位置的狀態發生改變時，確定目標光纖位置發生振動。

其中，該方法還包括：當目標光纖位置的狀態發生改變時，以第二平均值與第一平均值的差值作為目標光纖位置在目標時刻的振動幅度；當目標光纖位置的狀態未發生改變時，以0作為目標光纖位置在目標時刻的振動幅度。

其中，光纖電信號為數字電信號；其中，數字電信號是由模擬電信號轉化得到的，模擬電信號是由光纖反射的光信號轉換得到的。

其中，該方法還包括：確定目標光纖位置與光纖起點之間的信號傳輸距離；根據預設定標數據及信號傳輸距離確定目標光纖位置與光纖起點之間的實際距離；其中，預設定標數據由多個指定實際距離及根據多個指定實際距離的振動信號計算得到的信號傳輸距離對比得到。

其中，確定目標光纖位置與光纖起點之間的信號傳輸距離，具體為：根據公式L＝(c*T/n)/2計算目標光纖位置與光纖起點之間的距離；其中，c為光在真空中的速度，T為目標光纖位置在光纖電信號中的時間長度，n為光纖的折射率。

其中，第一數量小于第二數量。

其中，多個時刻中，相鄰的兩個時刻之間的時間間隔為1ms。