[發明專利]一種布里淵光時域分析儀的光路保護裝置

有效

• 申請號: 202110064158.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112880713B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王升;黃毓華;吳偉文;王旭峰;李瑩;張真毅;雷小月;梁志成;魯曉一;李鵬
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司珠海供電局
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

本發明公開了一種布里淵光時域分析儀的光路保護裝置，包括布里淵光時域分析儀本體，所述布里淵光時域分析儀本體包括脈沖光端和連續光端，還包括光路保護控制模塊、第一光開關、第二光開關、波分復用器和解復用器，所述光路保護控制模塊的輸出端輸出連續光，經波分復用器復用至光路中，解復用器將光路中的光解復用至光路保護控制模塊的輸入端，所述光路保護控制模塊對光路進行監控。本發明將光路保護機制引入布里淵光時域分析儀，利用單片機、光開關、連續光源、波分復用器和光電轉換電路構建光路保護模塊，保護BOTDA測量光路安全。

技術領域

本發明涉及光纖傳感領域，更具體地，涉及一種布里淵光時域分析儀的光路保護裝置。

背景技術

基于布里淵散射效應的分布式光纖傳感技術是目前國際上最為前沿的的測量技術之一，具有抗電磁干擾、本質防暴、防雷擊、現場無需電源、體積小、重量輕、靈敏度高、損耗小、長距離和遠程監測、長期在線監測的優點。基于受激布里淵散射的光時域分析儀，簡稱布里淵光時域分析儀(Brillouin Optical Time-Dmain Analysis,BOTDA)，在監測距離、響應時間等指標均為最優，從探測光纖的兩端分別注入脈沖泵浦光和連續探測光，通過在脈沖泵浦光注入端檢測受激布里淵散射信號方式來獲取光纖沿線的溫度以應變的分布信息，在智能電網長距離電力架空線路和海底電纜的溫度及應變監控，森林、公路、鐵路、隧道等的防火預警，建筑結構健康監控等，重要防護區域、通信或輸油管線、交通線路以及重要國境線入侵預警、油氣管線滲漏等領域都有重大應用。

現有布里淵光時域分析儀具有以下不足：

(1)探測光纜本身故障未有完全監測

由于探測光纜距離很長并且敷設環境較為復雜，受到外部因素影響較大，極易發生故障。同時光纜本身也會不斷老化，引起光信號傳輸鏈路的衰減損耗的日益增大，進而導致BOTDA測試量程縮短。

(2)探測光路故障時光路未有自動切換保護

在探測光路發生故障時，需要人工將BOTDA的監測光路連接未發生故障的光路上，不能做到實時處理，帶來很大的安全隱患。

公開日為2012年12月19日，中國專利CN102829807A公開了一種布里淵光時域分析儀(BOTDA)和偏振光時域反射計(POTDR)相結合的分布式光纖傳感系統。本系統是在一套系統中結合了傳統的BOTDA和POTDR，可以在檢測長距離溫度和應變的信息的同時實現長距離入侵的動態監測，從而構成具有入侵預警和安全監測雙重功能的復合式光纖時域分析監測網，但是該方法依舊沒有解決探測光纜本身故障導致的未能完全監測的缺陷。

發明內容

本發明提供一種布里淵光時域分析儀的光路保護裝置，解決由于探測光纜本身故障導致的未能完全監測的缺陷。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種布里淵光時域分析儀的光路保護裝置，包括布里淵光時域分析儀本體，所述布里淵光時域分析儀本體包括脈沖光端和連續光端，還包括光路保護控制模塊、第一光開關、第二光開關、波分復用器和解復用器，其中：

所述脈沖光端與所述第一光開關的輸入端光纖連接，所述第一光開關的輸出端與波分復用器的第一輸入端光纖連接，所述波分復用器的第二輸入端與光路保護控制模塊的輸出端光纖連接，所述波分復用器的輸出端與解復用器的輸入端光纖連接，解復用器的第一輸出端與光路保護控制模塊的輸入端光纖連接，解復用器的第二輸出端與第二光開關的輸入端光纖連接，第二光開關的輸出端與連續光端光纖連接，所述脈沖光端經第一光開關、波分復用器、解復用器和第二光開關形成光路；

所述光路保護控制模塊的輸出端輸出連續光，經波分復用器復用至光路中，解復用器將光路中的光解復用至光路保護控制模塊的輸入端，所述光路保護控制模塊對光路進行監控。