一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及入侵報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見(jiàn)的基于干涉結(jié)構(gòu)的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由光源、耦合器、光纖、光電探測(cè)器以及數(shù)據(jù)處理部分組成。其基本原理是利用由于振動(dòng)導(dǎo)致的光纖形變，引起其內(nèi)部傳輸光的相位變化，使兩束由調(diào)制器產(chǎn)生的相干光所產(chǎn)生的干涉條紋發(fā)生變化，最終反映為輸出光強(qiáng)的變化，通過(guò)對(duì)光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)入侵行為的監(jiān)測(cè)。
[0003]但是，不同的干涉結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的響應(yīng)靈敏度各不相同，其中Sagnac干涉結(jié)構(gòu)靈敏度較低；Michelson干涉結(jié)構(gòu)和Mach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)靈敏度較高。這會(huì)導(dǎo)致基于Sagnac干涉的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)容易漏報(bào)，而基于Mi che I son干涉和Mach-Zehnder干涉的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)容易誤報(bào)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的可靠性很低。目前主流解決方案是加強(qiáng)軟件算法，但是由于入侵行為的復(fù)雜性，單純對(duì)軟件算法進(jìn)行優(yōu)化并不能很好的解決硬件上的漏洞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提升入侵檢測(cè)可靠性的系統(tǒng)，大大降低誤報(bào)和漏報(bào)的問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合、第三光纖耦合、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器、第三光電探測(cè)器以及控制器；
[0006]以光纖為介質(zhì)，所述光源通過(guò)所述第一光纖耦合器分別與所述第二光纖耦合器和所述第三光纖耦合器相連，所述第二光纖耦合器的輸出端與所述第一傳感光纖相連，所述第三光纖耦合器的輸出端與所述第二傳感光纖相連；所述第一光電探測(cè)器與所述第一光纖耦合器相連、所述第二光電探測(cè)器與所述第二光纖耦合器相連、第三光電探測(cè)器與所述第三光纖耦合器相連；所述第一光電探測(cè)器、所述第二光電探測(cè)器以及所述第三光電探測(cè)器分別與所述控制器輸入端相連；
[0007]其中，所述光源輸出的光信號(hào)經(jīng)由所述第一光纖親合器分成兩束相干光分別通過(guò)所述第二光纖耦合器以及所述第三光纖耦合器發(fā)送給所述第一傳感光纖和第二傳感光纖；
[0008]所述第二光纖耦合器以及所述第三光纖耦合器分別輸出兩束相干光；經(jīng)由所述第一傳感光纖以及所述第二傳感光纖返回的光信號(hào)分別由所述第二光探測(cè)器和所述第三光探測(cè)器檢測(cè)干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給所述控制器；
[0009]所述第一光探測(cè)器檢測(cè)于所述第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器返回的干涉光在所述第一光纖耦合器處干涉后的干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給所述控制器。
[0010]進(jìn)一步地，所述第二光纖耦合器和所述第三光纖耦合器處進(jìn)行Sagnac干涉；在所述第一光纖親合器處進(jìn)行Michelson干涉或者M(jìn)ach-Zehnder干涉。[0011 ] 進(jìn)一步地，所述光源為直流光源。
[0012]本發(fā)明提供的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為了克服現(xiàn)有的基于單一干涉結(jié)構(gòu)的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的漏報(bào)和誤報(bào)問(wèn)題采用基于三段干涉結(jié)構(gòu)的雙靈敏度光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用Sagnac干涉和Michelson干涉結(jié)構(gòu)同時(shí)對(duì)入侵行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)用兩種干涉結(jié)構(gòu)對(duì)傳感光纖振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)，大大提升了后續(xù)信號(hào)分析數(shù)據(jù)的全面性和可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光路圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一光電探測(cè)器測(cè)得的入侵信號(hào)圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二光電探測(cè)器測(cè)得的入侵信號(hào)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合、第三光纖耦合、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器、第三光電探測(cè)器以及控制器；
[0017]以光纖為介質(zhì)，光源通過(guò)第一光纖親合器分別與第二光纖親合器和第三光纖f禹合器相連，第二光纖耦合器的輸出端與第一傳感光纖相連，第三光纖耦合器的輸出端與第二傳感光纖相連；第一光電探測(cè)器與第一光纖耦合器相連、第二光電探測(cè)器與第二光纖耦合器相連、第三光電探測(cè)器第三光纖耦合器相連；第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器以及第三光電探測(cè)器分別與控制器輸入端相連；
[0018]其中，光源米用直流光源，輸出的光信號(hào)經(jīng)由第一光纖親合器分成兩束相干光分別通過(guò)第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器發(fā)送給第一傳感光纖和第二傳感光纖；
[0019]第二光纖親合器以及第三光纖親合器分別接收第一光纖親合器輸出的兩束相干光中的一束，并將其分為兩束，從而輸出兩束相干光；經(jīng)由第一傳感光纖返回的光信號(hào)在第二傳感光纖處發(fā)生Sagnac干涉并發(fā)送給第一光纖耦合器，由第二光探測(cè)器檢測(cè)干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給控制器；經(jīng)由第二傳感光纖返回的光信號(hào)在第三傳感光纖處發(fā)生Sagnac干涉并發(fā)送給第一光纖耦合器，由第三光探測(cè)器檢測(cè)干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給控制器；從而實(shí)現(xiàn)第一階段的?目號(hào)米集。
[0020]第一光探測(cè)器檢測(cè)于第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器返回的四束干涉光在第一光纖親合器處通過(guò)Michelson干涉結(jié)構(gòu)或者M(jìn)ach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)，進(jìn)行干涉后的干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給控制器；完成第二階段的信號(hào)采集。
[0021]第一傳感光纖和第二傳感光纖的長(zhǎng)度差影響光程差，優(yōu)選的，第一傳感光纖和第二傳感光纖的長(zhǎng)度差小于直流光源的相干長(zhǎng)度；且采用單模光纖。
[0022]在發(fā)生侵入的情況下，傳感光纖振動(dòng)變形，導(dǎo)致干涉強(qiáng)度變化，從而可以在控制器端得到相應(yīng)的提示報(bào)警，實(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)報(bào)警。
[0023]參見(jiàn)圖2和圖3，從2S開始，對(duì)第一傳感光纖模擬入侵行為，第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器得到的信號(hào)圖。對(duì)于同樣的入侵行為，兩種不同的干涉結(jié)構(gòu)所得到的數(shù)據(jù)有明顯區(qū)別，這為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供了更全面的分析依據(jù)，避免了由于自身局限造成漏報(bào)或者誤報(bào)，大大提升了數(shù)據(jù)采集的可靠性。
[0024]本發(fā)明提供的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為了克服現(xiàn)有的基于單一干涉結(jié)構(gòu)的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的漏報(bào)和誤報(bào)問(wèn)題采用基于三段干涉結(jié)構(gòu)的雙靈敏度光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用Sagnac干涉和Michelson干涉結(jié)構(gòu)同時(shí)對(duì)入侵行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)用兩種干涉結(jié)構(gòu)對(duì)傳感光纖振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)，大大提升了后續(xù)信號(hào)分析數(shù)據(jù)的全面性和可靠性。
[0025]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、第三光纖耦合器、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器、第三光電探測(cè)器以及控制器； 以光纖為介質(zhì)，所述光源通過(guò)所述第一光纖耦合器分別與所述第二光纖耦合器和所述第三光纖耦合器相連，所述第二光纖耦合器的輸出端與所述第一傳感光纖相連，所述第三光纖耦合器的輸出端與所述第二傳感光纖相連；所述第一光電探測(cè)器與所述第一光纖耦合器相連、所述第二光電探測(cè)器與所述第二光纖耦合器相連、第三光電探測(cè)器與所述第三光纖耦合器相連；所述第一光電探測(cè)器、所述第二光電探測(cè)器以及所述第三光電探測(cè)器分別與所述控制器輸入端相連； 其中，所述光源輸出的光信號(hào)經(jīng)由所述第一光纖親合器分成兩束相干光分別通過(guò)所述第二光纖耦合器以及所述第三光纖耦合器發(fā)送給所述第一傳感光纖和第二傳感光纖； 所述第二光纖親合器以及所述第三光纖親合器分別輸出兩束相干光；經(jīng)由所述第一傳感光纖以及所述第二傳感光纖返回的光信號(hào)分別由所述第二光探測(cè)器和所述第三光探測(cè)器檢測(cè)干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給所述控制器； 所述第一光探測(cè)器檢測(cè)于所述第二光纖耦合器以及第三光纖耦合器返回的干涉光在所述第一光纖耦合器處干涉后的干涉強(qiáng)度，并發(fā)送給所述控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述第二光纖耦合器和所述第三光纖親合器處進(jìn)行Sagnac干涉；在所述第一光纖親合器處進(jìn)行Michelson干涉或者M(jìn)ach-Zehnder 干涉。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述光源為直流光源。
【專利摘要】本發(fā)明屬于入侵報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種光纖入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：光源、第一、第二以及第三光纖耦合器、第一傳感光纖、第二傳感光纖、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器、第三光電探測(cè)器以及控制器；以光纖為介質(zhì)，光源通過(guò)第一光纖耦合器分別與第二光纖耦合器和第三光纖耦合器相連，第二光纖耦合器的輸出端與第一傳感光纖相連，第三光纖耦合器的輸出端與第二傳感光纖相連；第一光電探測(cè)器與第一光纖耦合器相連、第二光電探測(cè)器與第二光纖耦合器相連、第三光電探測(cè)器第三光纖耦合器相連；第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器以及第三光電探測(cè)器分別與控制器輸入端相連本發(fā)明采用雙干涉結(jié)構(gòu)，三段干涉，提升入侵信息采集的可靠性和全面性。
【IPC分類】G01H9-00, G08B13-186
【公開號(hào)】CN104680696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410842940
【發(fā)明人】唐明, 吳昊, 王超東, 趙燦
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日