[發明專利]一種脈沖光光纖開關狀態檢測系統

有效

• 申請號: 201710698365.X
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107515100B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 王雪峰;曹孟輝;游曉光
• 申請（專利權）人: 昆山金鳴光電科技有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 嚴泉玉

1.一種脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，檢測系統包括：定時器、脈沖光發生模塊、光環行器、光纖開關傳感網絡、光探測器、脈沖電信號濾波放大電路模塊、數據采集模塊、解析模塊和存儲器；其中，所述定時器、脈沖光發生模塊、光環行器和光纖開關傳感網絡依次相連，脈沖光發生模塊還與數據采集模塊相連，光環行器的第一端口，第二端口和第三端口分別連接所述脈沖光發生模塊、光纖開關傳感網絡和光探測器；

所述光探測器的輸出口連接所述脈沖電信號濾波放大電路模塊的輸入端口；

所述脈沖電信號濾波放大電路模塊的輸出端口連接所述數據采集模塊，其中，所述數據采集模塊的輸出端口串聯所述解析模塊；

所述解析模塊的輸入端口和輸出端口還連接所述存儲器；

其中，所述光環行器中光環行走向依次為第一端口、第二端口和第三端口；光纖開關傳感網絡中每個光纖開關節點傳感器包括傳感器本體、光纖盤纖盒、光纖分光器、第一光纖準直器、第二光纖準直器、活動滑塊和彈性件，所述第一光纖準直器與所述第二光纖準直器間隔設定距離容置定位于所述傳感器本體內，且所述第一光纖準直器與所述第二光纖準直器實現高斯光束耦合；上級光纖經所述第一端口后從所述光纖盤纖盒的光纖入口穿入并盤纖設定長度后，從所述光纖盤纖盒的光纖出口穿出，然后接入所述光纖分光器的輸入端；所述光纖分光器通過一輸出端與所述第一光纖準直器的輸入端連接，所述光纖分光器通過一輸出端與經所述第三端口接入的下級光纖連接；所述第二光纖準直器的輸出端與經所述第二端口接入的本地光纖連接；所述活動滑塊中部具有通光孔，所述活動滑塊設于所述第一光纖準直器和所述第二光纖準直器之間，并可在所述傳感器本體內滑動，使所述通光孔連通所述第一光纖準直器和所述第二光纖準直器，構成光路通光；或者使所述通光孔錯開所述第一光纖準直器和所述第二光纖準直器，構成光路阻斷，所述彈性件夾置于所述活動滑塊與傳感器本體之間；

其中，所述解析模塊存儲前一采樣周期數據，所述解析模塊用于從存儲器中獲取了光纖開關節點傳感器脈沖峰值位置后，將去噪后的當前周期采樣數據與前一采樣周期數據中各光纖開關節點傳感節點脈沖峰值位置的數值求取差值，若差值小于或等于前一采樣周期數據中該光纖開關傳感節點脈沖峰值位置的數據的百分之十則維持光纖開關節點傳感器的狀態不變，若大于前一采樣周期數據中該光纖開關傳感節點脈沖峰值位置的數據的百分之十則改變光纖開關節點傳感器的狀態并修改位儲器中的該光纖開關節點傳感器的狀態記錄。

2.根據權利要求1所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述定時器用于按照采樣交錯間隔t1觸發脈沖光發生模塊發出前向脈沖光；

脈沖光發生模塊還用于在發出前向脈沖光同時，觸發數據采集模塊開始數據采樣。

3.根據權利要求2所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述前向脈沖光的脈沖信號形態為方波信號，所述數據采集模塊用于在所述脈沖電信號的上升沿位置觸發開始數據采樣。

4.根據權利要求2或3所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述前向脈沖光的脈寬w小于或等于3微秒，所述數據采集模塊的采樣頻率F大于或等于由1秒除以所述脈寬之商的2倍得到的參數值。

5.根據權利要求4所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述數據采集模塊用于在接收到所述開始采樣指令后以采樣頻率F與采樣時長t2采集背向脈沖光信號得到當前采樣周期的數據，其中，所述采樣時長t2與所述采樣頻率F為預設值；

所述數據采集模塊的采樣時長t2大于從一個前向脈沖光信號發出到收到最后一個背向脈沖光信號之間的時長。

6.根據權利要求5所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述采樣時長t2的值還滿足：0.05ms≤t2≤1ms；其中，光纖開關節點傳感器與脈沖光發生模塊和光探測器構成的往返光路距離在5km到100km之間。

7.根據權利要求1所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述脈沖光發生器還可以用于發出直流光，所述直流光被用于檢查光纖開關傳感網絡干路的光損耗。

8.根據權利要求1所述的脈沖光光纖開關狀態檢測系統，其特征在于，所述光環形器與脈沖光發生模塊、光纖開關傳感網絡和光探測器之間所使用的光纖為G.652D、G.652C、G.652B或者G.652A，所述脈沖光發生器發出的脈沖光信號的中心波長為1310nm或者1550nm。