本發(fā)明涉及鐵路周界安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在鐵路周界安全防護(hù)過(guò)程中，主要通過(guò)如下兩種方式進(jìn)行鐵路周界安全防護(hù)的監(jiān)測(cè)，一種方式為：安排專門的工作人員定期前去鐵路周界防護(hù)防區(qū)現(xiàn)場(chǎng)巡視是否存在外界入侵；另一種方式為：在待監(jiān)測(cè)鐵路周界防護(hù)防區(qū)內(nèi)安裝多個(gè)攝像裝置，通過(guò)該攝像裝置采集防護(hù)防區(qū)內(nèi)的視頻信息，然后，由專門的工作人員針對(duì)該視頻信息進(jìn)行分析來(lái)確定鐵路兩側(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)是否有外界入侵。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中至少存在以下問(wèn)題：無(wú)論采用人工巡視的方式，還是采用人工視頻分析的方式來(lái)進(jìn)行鐵路兩側(cè)護(hù)欄的安全防護(hù)監(jiān)測(cè)，均存在人力成本高、工作效率低、監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，從而導(dǎo)致整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備及系統(tǒng)，以解決人力成本高、工作效率低、監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備，該設(shè)備包括：激光發(fā)射器件、光耦合器件、光纖檢測(cè)模塊和光電探測(cè)器；

所述激光發(fā)射器件、所述光耦合器件、所述光纖檢測(cè)模塊依次連接，所述光纖檢測(cè)模塊設(shè)置于鐵路周界的待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)，所述光電探測(cè)器與所述光耦合器件相連接；

所述激光發(fā)射器件，用于發(fā)射傳輸至所述光耦合器件的預(yù)設(shè)頻率的激光光束；

所述光耦合器件，用于將所述激光光束傳輸至所述光纖檢測(cè)模塊，以及輸出所述光纖檢測(cè)模塊傳輸?shù)母缮婀猓?/p>

所述光纖檢測(cè)模塊，用于將所述激光光束分為多束入射光，并輸出各所述入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，所述干涉光為多束所述入射光在光纖中傳播預(yù)設(shè)幾何路程后被反射且沿原路返回的多束反射光在所述入射光的發(fā)射點(diǎn)處干涉形成的；

所述光電探測(cè)器，用于采集所述光耦合器件輸出的所述干涉光，并生成與所述干涉光對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電信號(hào)，并將所述檢測(cè)電信號(hào)傳輸至主控制器，以使所述主控制器根據(jù)所述檢測(cè)電信號(hào)確定所述待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)是否存在外界入侵。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述光纖檢測(cè)模塊包括：依次連接的傳感前端、傳感光纖組和傳感后端，所述傳感前端與所述光耦合器件相連接；

所述傳感前端，用于將所述激光光束分為至少兩束入射光，將所述至少兩束入射光均傳輸至所述傳感光纖組，以及輸出傳輸至所述光耦合器件的各所述入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光；

所述傳感光纖組，用于將所述至少兩束入射光傳輸至所述傳感后端，以及將所述傳感后端返回的各所述入射光對(duì)應(yīng)的反射光傳輸至所述傳感前端；

所述傳感后端，用于輸出各所述入射光對(duì)應(yīng)的反射光，并將所述反射光傳輸至所述傳感光纖組。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述設(shè)備還包括：光隔離器件，所述光隔離器件設(shè)置于所述激光發(fā)射器件和所述光耦合器件之間；

所述光隔離器件，用于隔離所述光耦合器件反向輸出的所述干涉光，并正向傳輸所述激光發(fā)射器件發(fā)射的所述激光光束。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述設(shè)備還包括：分光器，所述分光器設(shè)置于所述光隔離器件和所述光耦合器件之間，所述光耦合器件、所述光纖檢測(cè)模塊、所述光電探測(cè)器均為多個(gè)且一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述光耦合器件與所述分光器的一個(gè)激光輸出口相連接；

所述分光器，用于對(duì)所述光隔離器件傳輸?shù)乃黾す夤馐M(jìn)行分光處理，得到多束激光光束，并將每束該激光光束通過(guò)所述激光輸出口傳輸至一所述光耦合器件。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述設(shè)備還包括：光功率放大器，所述光功率放大器設(shè)置于所述光隔離器件和所述分光器之間；

所述光功率放大器，用于對(duì)所述光隔離器件傳輸?shù)乃黾す夤馐M(jìn)行放大處理，并將放大后的激光光束傳輸至所述分光器。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述傳感前端包括：分光耦合器，所述分光耦合器通過(guò)通信光纖與所述光耦合器件相連接；

所述通信光纖，用于將所述光耦合器件輸出的所述激光光束傳輸至所述分光耦合器，以及將所述分光耦合器輸出的所述干涉光傳輸至所述光耦合器件。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述傳感光纖組包括：第一傳感光纖和第二傳感光纖，所述傳感后端包括：第一反射鏡和第二反射鏡；

所述傳感前端，具體用于將所述激光光束分為傳輸至所述第一傳感光纖的第一入射光和傳輸至所述第二傳感光纖的第二入射光，以及輸出所述第一反射鏡返回的第一反射光與所述第二反射鏡返回的所述第二反射光之間干涉形成的干涉光；

所述第一傳感光纖，用于將所述第一入射光傳輸至所述第一反射鏡，并將所述第一反射鏡返回的所述第一入射光對(duì)應(yīng)的第一反射光傳輸至所述傳感前端；

所述第二傳感光纖，用于將所述第二入射光傳輸至所述第二反射鏡，并將所述第二反射鏡返回的所述第二入射光對(duì)應(yīng)的第二反射光傳輸至所述傳感前端。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一傳感光纖的長(zhǎng)度與所述第二傳感光纖的長(zhǎng)度不相等，且所述第一傳感光纖的長(zhǎng)度與所述第二傳感光纖的長(zhǎng)度之間的長(zhǎng)度差值小于預(yù)設(shè)閾值。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一傳感光纖和所述第二傳感光纖的外層材料均為高反射率材料。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于鐵路周界安全防護(hù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：主控制器、如第一方面至第一方面的第八種可能實(shí)施方式中任一項(xiàng)所述的設(shè)備；

所述主控制器與所述設(shè)備之間信號(hào)連接，用于接收所述設(shè)備傳輸?shù)臋z測(cè)電信號(hào)；

根據(jù)所述檢測(cè)電信號(hào)確定鐵路周界的待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)是否存在入侵行為；

如果存在，則生成相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，和/或向相應(yīng)的管理終端發(fā)送報(bào)警提示信息。

在本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備及系統(tǒng)中，該設(shè)備包括：依次連接的激光發(fā)射器件、光耦合器件和光纖檢測(cè)模塊、以及與光耦合器件相連接的光電探測(cè)器。通過(guò)在待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)設(shè)置光纖檢測(cè)模塊，且激光發(fā)射器件發(fā)射出的激光光束通過(guò)光耦合器件傳輸至光纖檢測(cè)模塊，該光纖檢測(cè)模塊將激光光束分為多束入射光，并輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，由于當(dāng)存在外界入侵時(shí)，將引起光纖檢測(cè)模塊輸出的干涉光的特性發(fā)生變化，因此，由主控制器自動(dòng)判斷干涉光的特性是否發(fā)生變化，從而確定防護(hù)防區(qū)內(nèi)是否存在外界入侵，這樣無(wú)需工作人員定期巡視，大大降低了人工成本，提高了檢測(cè)效率，同時(shí)還保證了監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的第四種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的第五種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種用于鐵路周界安全防護(hù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7a示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的傳感光纖未受到外界入侵的激光傳播光路和干涉光的解調(diào)相位示意圖；

圖7b示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的傳感光纖受到外界入侵的激光傳播光路和干涉光的解調(diào)相位示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

考慮到相關(guān)技術(shù)中無(wú)論采用人工巡視的方式，還是采用人工視頻分析的方式來(lái)進(jìn)行鐵路兩側(cè)護(hù)欄的安全防護(hù)監(jiān)測(cè)，均存在人力成本高、工作效率低、監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，從而導(dǎo)致整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果?；诖?，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備及系統(tǒng)，下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行描述。

如圖1所示的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該設(shè)備包括：激光發(fā)射器件101、光耦合器件102、光纖檢測(cè)模塊103和光電探測(cè)器104；

上述激光發(fā)射器件101、上述光耦合器件102、上述光纖檢測(cè)模塊103依次連接，上述光纖檢測(cè)模塊103設(shè)置于鐵路周界的待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)，上述光電探測(cè)器104與上述光耦合器件102相連接；

上述激光發(fā)射器件101，用于發(fā)射傳輸至上述光耦合器件102的預(yù)設(shè)頻率的激光光束；

上述光耦合器件102，用于將上述激光光束傳輸至上述光纖檢測(cè)模塊103，以及輸出上述光纖檢測(cè)模塊103傳輸?shù)母缮婀猓?/p>

上述光纖檢測(cè)模塊103，用于將上述激光光束分為多束入射光，并輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，其中，該干涉光為多束入射光在光纖中傳播預(yù)設(shè)幾何路程后被反射且沿原路返回的多束反射光在入射光的發(fā)射點(diǎn)處干涉形成的；

上述光電探測(cè)器104，用于采集上述光耦合器件102輸出的干涉光，并生成與該干涉光對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電信號(hào)，并將該檢測(cè)電信號(hào)傳輸至主控制器，以使該主控制器根據(jù)該檢測(cè)電信號(hào)確定待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)是否存在外界入侵。

在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，通過(guò)在待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)設(shè)置光纖檢測(cè)模塊103，且激光發(fā)射器件101發(fā)射出的激光光束通過(guò)光耦合器件102傳輸至光纖檢測(cè)模塊103，該光纖檢測(cè)模塊103將激光光束分為多束入射光，并輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，由于當(dāng)存在外界入侵時(shí)，將引起光纖檢測(cè)模塊103輸出的干涉光的特性發(fā)生變化，因此，由主控制器自動(dòng)判斷干涉光的特性是否發(fā)生變化，從而確定防護(hù)防區(qū)內(nèi)是否存在外界入侵，這樣無(wú)需工作人員定期巡視，大大降低了人工成本，提高了檢測(cè)效率，同時(shí)還保證了監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性。

其中，如圖2所示，上述光纖檢測(cè)模塊103包括：依次連接的傳感前端1031、傳感光纖組1032和傳感后端1033，該傳感前端1031與上述光耦合器件102相連接；

上述傳感前端1031，用于將上述激光光束分為至少兩束入射光，將至少兩束入射光均傳輸至上述傳感光纖組1032，以及輸出傳輸至上述光耦合器件102的各上述入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，其中，該傳感光纖組1032包含并排設(shè)置的多根傳感光纖；

上述傳感光纖組1032，用于將上述至少兩束入射光傳輸至上述傳感后端1033，以及將上述傳感后端1033返回的各入射光對(duì)應(yīng)的反射光傳輸至上述傳感前端1031；

上述傳感后端1033，用于輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光，并將該反射光傳輸至上述傳感光纖組1032。

具體的，由傳感前端1031將光耦合器件102傳輸?shù)募す夤馐譃榉謩e傳輸至傳感光纖組1032內(nèi)多根傳感光纖的入射光，每束入射光在相應(yīng)的傳感光纖中全反射傳播至傳感后端1033，傳感后端1033分別對(duì)各入射光反射后形成反射光，該反射光沿其對(duì)應(yīng)的入射光的傳播方向原光路反向傳播，在傳感光纖中全反射傳播至傳感前端1031，在傳感前端1031處多束反射回的反射光之間干涉，形成干涉光，最后，由傳感前端1031輸出該干涉光，以將該干涉光傳輸至光耦合器件102，再由光耦合器件102輸出該干涉光，以將該干涉光傳輸至光電探測(cè)器104。

進(jìn)一步的，考慮到光耦合器件102輸出的干涉光的傳播方向?yàn)檠丶す夤馐鴤鬏敺较虻姆聪騻鞑?，這樣該干涉光很可能對(duì)激光發(fā)射器件101造成干擾，基于此，如圖3所示，上述設(shè)備還包括：光隔離器件105，該光隔離器件105設(shè)置于上述激光發(fā)射器件101和上述光耦合器件102之間；

上述光隔離器件105，用于隔離上述光耦合器件102反向輸出的干涉光，并正向傳輸上述激光發(fā)射器件101發(fā)射的激光光束。

其中，由于光隔離器件105是一種只允許光束沿一個(gè)方向通過(guò)而在相反方向阻擋光束通過(guò)的光無(wú)源器件。它通過(guò)光纖回波反射的光能夠被光隔離器105很好的隔離。該光隔離器件105被使用在光路中用來(lái)避免光路中的回波對(duì)光源，泵浦源以及其他發(fā)光器件造成的干擾和損害。

進(jìn)一步的，考慮到存在多個(gè)待監(jiān)測(cè)的防護(hù)防區(qū)需要同時(shí)監(jiān)測(cè)的情況下，由于如果為每個(gè)防護(hù)防區(qū)配備一個(gè)激光發(fā)射器件101，這樣將增加監(jiān)測(cè)成本，為了解決因激光發(fā)射器件101的成本而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)成本增加的問(wèn)題，能夠通過(guò)將一激光反射器件發(fā)射出的激光光束分光處理，得到多束激光光束，每束激光光束分別作為不同防護(hù)防區(qū)的檢測(cè)激光，基于此，如圖4所示，上述設(shè)備還包括：分光器106，該分光器106設(shè)置于上述光隔離器件105和上述光耦合器件102之間，上述光耦合器件102、上述光纖檢測(cè)模塊103、上述光電探測(cè)器104均為多個(gè)且一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)光耦合器件102與分光器106的一個(gè)激光輸出口相連接；

上述分光器106，用于對(duì)上述光隔離器件105傳輸?shù)募す夤馐M(jìn)行分光處理，得到多束激光光束，并將每束該激光光束通過(guò)上述激光輸出口傳輸至一上述光耦合器件102。

其中，多個(gè)光纖檢測(cè)模塊103可以分別設(shè)置在不同的防護(hù)防區(qū)內(nèi)，采集各防護(hù)防區(qū)內(nèi)的干涉光變化情況。

進(jìn)一步的，考慮到光電探測(cè)器104接收到的光信號(hào)達(dá)到其自身的靈敏度時(shí)，這樣光電探測(cè)器104才能準(zhǔn)確地對(duì)光信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，為了提高光電探測(cè)器104的識(shí)別準(zhǔn)確度，基于此，如圖5所示，上述設(shè)備還包括：光功率放大器107，該光功率放大器107設(shè)置于上述光隔離器件105和上述分光器106之間；

上述光功率放大器107，用于對(duì)上述光隔離器件105傳輸?shù)募す夤馐M(jìn)行放大處理，并將放大后的激光光束傳輸至上述分光器106。

其中，在對(duì)激光發(fā)射器件101發(fā)射出的激光光束進(jìn)行分光處理前，先對(duì)該激光光束進(jìn)行放大處理，這樣能夠使得最終傳輸至光電探測(cè)器104的干涉光的光功率不低于光電探測(cè)器104的靈敏度下限，進(jìn)而保證光電探測(cè)器104的對(duì)光信號(hào)的識(shí)別準(zhǔn)確度。

其中，在圖5中，上述傳感前端1031包括：分光耦合器10311，該分光耦合器10311通過(guò)通信光纖與上述光耦合器件102相連接；

上述通信光纖，用于將上述光耦合器件102輸出的激光光束傳輸至上述分光耦合器10311，以及將上述分光耦合器10311輸出的干涉光傳輸至上述光耦合器件102。

其中，當(dāng)傳感光纖組1032中包含兩根傳感光纖時(shí)，上述傳感光纖組1032包括：第一傳感光纖10321和第二傳感光纖10322，對(duì)應(yīng)的，上述傳感后端1033包括：第一反射鏡10331和第二反射鏡10332；

上述傳感前端1031，具體用于將上述激光光束分為傳輸至上述第一傳感光纖10321的第一入射光和傳輸至上述第二傳感光纖10322的第二入射光，以及輸出上述第一反射鏡10331返回的第一反射光與上述第二反射鏡10332返回的上述第二反射光之間干涉形成的干涉光；

上述第一傳感光纖10321，用于將上述第一入射光傳輸至上述第一反射鏡10331，并將上述第一反射鏡10331返回的第一入射光對(duì)應(yīng)的第一反射光傳輸至上述傳感前端1031；

上述第二傳感光纖10322，用于將上述第二入射光傳輸至上述第二反射鏡10332，并將上述第二反射鏡10332返回的第二入射光對(duì)應(yīng)的第二反射光傳輸至上述傳感前端1031。

進(jìn)一步的，考慮到當(dāng)在傳感光纖組1032中多根傳感光纖收到外界作用力相同的情況下，因第一傳感光纖10321中傳播的第一反射光的光程變化和第二傳感光纖10322中傳播的第二反射光的光程變化相同，此時(shí)可能導(dǎo)致第一反射光與第二反射光干涉形成的干涉光的特性不變，進(jìn)而無(wú)法準(zhǔn)確地識(shí)別出外界入侵行為，為了避免這種情況，基于此，上述第一傳感光纖10321的長(zhǎng)度與上述第二傳感光纖10322的長(zhǎng)度不相等，且上述第一傳感光纖10321的長(zhǎng)度與上述第二傳感光纖10322的長(zhǎng)度之間的長(zhǎng)度差值小于預(yù)設(shè)閾值。

進(jìn)一步的，為了保證入射光光束在第一傳感光纖10321和第二傳感光纖10322中能夠以全反射方式進(jìn)行傳輸，基于此，上述第一傳感光纖10321和上述第二傳感光纖10322的外層材料均為高反射率材料。

其中，采用上述設(shè)備進(jìn)行防護(hù)防區(qū)的監(jiān)測(cè)，具有如下效果：

(1)采用光纖傳感進(jìn)行鐵路周界安全防護(hù)，具有靈敏度高、實(shí)時(shí)性好、檢測(cè)準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)，且可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測(cè)；

(2)采用光纖傳感進(jìn)行鐵路周界安全防護(hù)，具有防爆、防漏電、防雷擊、防電磁干擾的特點(diǎn)，且能夠消除對(duì)環(huán)境的影響；

(3)光纖傳感系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，同時(shí)安裝工藝簡(jiǎn)單，適合鐵路周界安全防護(hù)的場(chǎng)景。

在本發(fā)明提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備中，該設(shè)備包括：依次連接的激光發(fā)射器件101、光耦合器件102和光纖檢測(cè)模塊103、以及與光耦合器件102相連接的光電探測(cè)器104。通過(guò)在待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)設(shè)置光纖檢測(cè)模塊103，且激光發(fā)射器件101發(fā)射出的激光光束通過(guò)光耦合器件102傳輸至光纖檢測(cè)模塊103，該光纖檢測(cè)模塊103將激光光束分為多束入射光，并輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，由于當(dāng)存在外界入侵時(shí)，將引起光纖檢測(cè)模塊103輸出的干涉光的特性發(fā)生變化，因此，由主控制器自動(dòng)判斷干涉光的特性是否發(fā)生變化，從而確定防護(hù)防區(qū)內(nèi)是否存在外界入侵，這樣無(wú)需工作人員定期巡視，大大降低了人工成本，提高了檢測(cè)效率，同時(shí)還保證了監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于鐵路周界安全防護(hù)的系統(tǒng)，如圖6所示，該系統(tǒng)包括：主控制器20、如圖1至圖5所示的用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備10；

上述主控制器20與上述用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備10之間信號(hào)連接，用于接收用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備10傳輸?shù)臋z測(cè)電信號(hào)；

根據(jù)上述檢測(cè)電信號(hào)確定鐵路周界的待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)是否存在入侵行為，具體的，對(duì)檢測(cè)電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理，得到干涉光的解調(diào)相位，判斷在不同時(shí)刻干涉光的解調(diào)相位是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，則確定存在入侵行為；

如果存在入侵行為，則生成相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，和/或向相應(yīng)的管理終端發(fā)送報(bào)警提示信息。

如圖7a所示，給出了傳感光纖未受到外界入侵的激光傳播光路和干涉光的解調(diào)相位示意圖，其中，由于傳感光纖未受到外界入侵，入射光在傳感光纖中均勻全反射傳播，入射光在傳感光纖中任意一點(diǎn)的入射角保持不變，且該入射光對(duì)應(yīng)的反射光沿原路返回并在傳感光纖中傳播過(guò)程中入射角也保持不變，此時(shí)，第一反射光與第二反射光達(dá)到傳感前端1031時(shí)兩束入射光之間的光程差保持不變，從而在傳感前端1031中第一反射光與第二反射光干涉形成的干涉光的光功率保持不變，進(jìn)而根據(jù)該干涉光的光功率解調(diào)出的相位保持不變。

如圖7b所示，給出了傳感光纖受到外界入侵的激光傳播光路和干涉光的解調(diào)相位示意圖，其中，由于傳感光纖受到外界入侵，入射光在傳感光纖中全反射傳播過(guò)程總，入射光在傳感光纖中外界入侵點(diǎn)的入射角發(fā)生變化，且該入射光對(duì)應(yīng)的反射光沿原路返回并在傳感光纖中傳播過(guò)程中入射角也發(fā)生變化，此時(shí)，第一反射光與第二反射光達(dá)到傳感前端1031時(shí)兩束入射光之間的光程差發(fā)生變化，從而在傳感前端1031中第一反射光與第二反射光干涉形成的干涉光的光功率發(fā)生變化，進(jìn)而根據(jù)該干涉光的光功率解調(diào)出的相位發(fā)生變化，當(dāng)外界入侵消失后，根據(jù)第一反射光與第二反射光干涉形成的干涉光的光功率解調(diào)出的相位將恢復(fù)至外界入侵前的狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鐵路周界安全防護(hù)的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括：主控制器20和用于鐵路周界安全防護(hù)的設(shè)備10，該設(shè)備包括：依次連接的激光發(fā)射器件101、光耦合器件102和光纖檢測(cè)模塊103、以及與光耦合器件102相連接的光電探測(cè)器104。通過(guò)在待監(jiān)測(cè)防護(hù)防區(qū)內(nèi)設(shè)置光纖檢測(cè)模塊103，且激光發(fā)射器件101發(fā)射出的激光光束通過(guò)光耦合器件102傳輸至光纖檢測(cè)模塊103，該光纖檢測(cè)模塊103將激光光束分為多束入射光，并輸出各入射光對(duì)應(yīng)的反射光之間干涉形成的干涉光，由于當(dāng)存在外界入侵時(shí)，將引起光纖檢測(cè)模塊103輸出的干涉光的特性發(fā)生變化，因此，由主控制器20自動(dòng)判斷干涉光的特性是否發(fā)生變化，從而確定防護(hù)防區(qū)內(nèi)是否存在外界入侵，這樣無(wú)需工作人員定期巡視，大大降低了人工成本，提高了檢測(cè)效率，同時(shí)還保證了監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。