[發明專利]一種基于分布式傳感的信息傳輸系統及方法

在審

• 申請號: 202010720712.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111754755A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 朱惠君;薛鵬;白金剛;毛志松;鄔耀華
• 申請（專利權）人: 中山水木光華電子信息科技有限公司
• 主分類號: G08C23/06
• 分類號: G08C23/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種基于分布式傳感的信息傳輸系統及方法，系統包括：脈沖光源、環形器、信號發生器，用于生成物理信號并作用于通信光纖的外層以使光波信號按一定規則發生應變；光電探測器，用于接收通信光纖回傳的按規則應變的光波信號；主控模塊，用于控制脈沖光源的輸出、控制光電探測器的接收以及識別按規則應變的光波信號。本方案將分布式傳感技術于光纖通信相結合，信息輸入端不用接入光纜而只在光纜外層進行應變激勵，可避免現有傳輸設備被入侵后就失去效果進而導致通信無法完成的效果，尤其是針對某些信息采集不能使用無線或者衛星回傳的情況，分布式傳感的信息傳輸系統使用光纜自身回傳可避免非法竊取。

技術領域

本發明涉及光纖通訊領域，特別涉及一種基于分布式傳感的信息傳輸系統及方法。

背景技術

現有光纖通信系統信息傳輸主要依靠雙向光波的發送和接收，依靠大量的芯片進行信號傳遞，在特殊條件下(如不能使用無線信號、光纖傳輸設備被入侵、需要長距離物理介質傳輸信息等情況)，不能進行有效信號傳遞。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種基于分布式傳感的信息傳輸系統，可適應特殊情況下的信息傳輸；本發明還提供了一種基于分布式傳感的信息傳輸方法。

根據本發明第一方面實施例的一種基于分布式傳感的信息傳輸系統，包括：脈沖光源，用于輸出光波信號；環形器，所述環形器具有第一端口、第二端口、第三端口；所述環形器的第一端口與脈沖光源的輸出端連接；通信光纖，所述通信光纖的輸入端與所述環形器的第二端口連接；信號發生器，設置于遠離所述環形器的所述通信光纖的一側，用于生成物理信號并作用于所述通信光纖的外層以使光波信號按一定規則發生應變；光電探測器，所述光電探測器的輸入端與所述環形器的第三端口連接，用于接收所述通信光纖回傳的按規則應變的光波信號；主控模塊，分別與所述脈沖光源、光電探測器電性連接以用于控制脈沖光源的輸出、控制光電探測器的接收以及識別按規則應變的光波信號。

根據本發明第一實施例的基于分布式傳感的信息傳輸系統，至少具有如下有益效果：本方案將分布式傳感技術于光纖通信相結合，信息輸入端不用接入光纜而只在光纜外層進行應變激勵，可避免現有傳輸設備被入侵后就失去效果進而導致通信無法完成的效果，尤其是針對某些信息采集不能使用無線或者衛星回傳的情況，分布式傳感的信息傳輸系統使用光纜自身回傳可避免非法竊取。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述信號發生器包括固定板以及設置在所述固定板上的電源、控制芯片、應變器，所述電源為所述控制芯片和應變器供電，所述控制芯片用于按照一定規則控制所述應變器輸出物理信號，所述通信光纖的一側固定于所述固定板上并與所述應變器相接觸。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述應變器為電磁振動器、加熱器或應力發生器。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述通信光纖在所述固定板上具有延長光纖環，所述延長光纖環的光纖最小長度L0＝T*c*r，其中T為脈沖光源的最大脈沖時間，c為光速，r為光纖群折射率。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述應變器為電磁振動器，所述電磁振動器的開關時間差為一個基礎信號元，基礎信號元的持續時間為T0，相鄰兩個基礎信號元的等待時間為n*T0，T0大于(LL/(c*r))*2，其中n為正整數，LL為與所述應變器相接觸的光纖設定長度，c為光速，r為光纖群折射率。

根據本發明第二方面實施例的一種基于分布式傳感的信息傳輸方法，包括以下步驟：控制脈沖光源發送脈沖光波，脈沖光波經環形器進入通信光纖；生成物理信號并作用于特定位置的通信光纖外層，以使脈沖光波按一定規則發生應變；利用光電探測器接收所述通信光纖中經環形器回傳的按規則應變的脈沖光波；光電探測器將其接收的按規則應變的脈沖光波傳輸給主控模塊，并由主控模塊識別按規則應變的脈沖光波。