CN202018709U - 一种多光缆预警系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多光缆预警系统，基于通信设施领域的技术，应用在石油石化管道领域。包括一条以上光缆，各所述光缆的首尾设有由激光耦合器构成的节点，所述各节点将各所述光缆内的光纤耦合成可使激光信号反向而行的两条回路；所述两条回路的始端通过激光耦合器耦合成一个共同的光缆始端，且各所述光缆的始端通过一个激光耦合器后连接至同一个激光器；所述两条回路的末端分别连接一个光电信号接收器；各所述光电信号接收器与由计算机设备构成的主控中心电气连接。该系统可以有效地区别危险事件扰动信号与普通干扰信号，从而提高报警的准确率。

Description

一种多光缆预警系统
所属技术领域
本实用新型涉及通信设施领域，具体地，是涉及一种依靠光缆传递信号而实现报警的通信系统。
背景技术
在目前的石油石化管道建设过程中，一般而言需要沿管道布置基于通信技术的管道安全检测系统，从而在管道本身及其周围出现异常，如非法挖掘、管道漏油等情况时，及时地对异常进行报警，以便于工作人员及时作出相应措施。
为建设管道安全检测系统，目前有一种单光缆预警系统，该种系统在一条光缆中利用光纤沿着管道铺设两道回路，采用激光发射模块向两回路中发射相干波，再通过比较各回路中返回波的波动特性，来判断是否在光缆某处存在异常扰动，从而判断是否需要报警，如图3，在光纤301受到扰动时，光波302相位发生了如虚线所示的变化。其主要结构原理图如图1所示，由光纤2和节点1构成的网路中，具有四个节点1，分别为A、B、C、D，由激光器4发出的激光信号分别经历A-D-C-B和A-B-C-D两道回路后，分别被第一光电信号接收器31和第二光电信号接收器32接收，并共同反馈给控制中心(未图示)，对两路信号进行分析，倘若如图1所示的扰动发生，则两路信号的相位均要发生改变，由于两路信号反向而行，因此对比两路信号可以明显地检测到相位差，于是通过光路计算，即可得出扰动点所在位置。
对于该种单光缆预警系统，其缺点在于光缆本身出现物理特征的改变时，亦会出现信号扰动，由于缺乏有效的参照或对比，系统难以准确区分危险事件扰动信号与普通干扰信号，因此常常会引起误报问题。
发明内容
为了解决上述的问题，本实用新型的目的在于提供一种多光缆预警系统，该系统可以有效地区别危险事件扰动信号与普通干扰信号，从而提高报警的准确率。
为实现上述目的，本实用新型提供如下的解决方案：该多光缆预警系统包括一条以上光缆，各所述光缆的首尾设有由激光耦合器构成的节点，所述各节点将各所述光缆内的光纤耦合成可使激光信号反向而行的两条回路；所述两条回路的始端通过激光耦合器耦合成一个共同的光缆始端，且各所述光缆的始端通过一个激光耦合器后连接至同一个激光器；所述两条回路的末端分别连接一个光电信号接收器；各所述光电信号接收器与由计算机设备构成的主控中心电气连接。
进一步地，各条所述光缆长度不大于60km，该长度范围保证了光缆的工作可靠性。
进一步地，所述光电信号接收器中包括光电转换模块，用于将激光信号转化为电信号，并传输给所述主控中心。
进一步地，所述主控中心的计算设备上设有视频及电话通讯接口，以利于在检测到危险事件扰动时，提供现场事故视频以及发送通知信息。
本实用新型的有益效果在于：该多光缆预警系统在使用时，沿着管道铺设多条始端耦合的光缆，则当激光器向各光缆发出相同的激光信号后，各光缆所对应的光电信号接收器得到一组干涉波信号，这样，对于危险事故扰动，各组干涉波信号具有相同或相似的干涉特征，通过计算机设备可以将该相同或相似的干涉特征提取出来，从而确定危险事故的发生，并作出报警，对于由各光缆本身物理性质的波动而引起的扰动，则由于不具备相同或相似的干涉特征，因此可以与危险事故扰动相区别出来，从而避免系统的误报，另外，多光缆预警系统由于配置了多条光缆，因此，当个别光缆损坏时并不影响整个系统的工作，由此提高了系统的安全性和稳定性。
附图说明
图1是单光缆预警系统中光缆部分的连接结构示意图。
图2是双光缆预警系统中光缆部分的连接结构示意图。
图3是光纤受扰动时，光波相位变化的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行具体说明：
图2所示的实施例中，本实用新型由两条光缆组成，各所述光缆的首尾设有由激光耦合器1构成的节点，所述各节点将各所述光缆内的光纤2耦合成可使激光信号反向而行的两条回路，如第一条光缆内具有A1-D1-C1-B1、A1-B1-C1-D1两条回路，第二条光缆内具有A2-D2-C2-B2、A2-B2-C2-D2两条回路；
每一条光缆中所述两条回路的始端通过激光耦合器耦合成一个共同的光缆始端，且各所述光缆的始端通过一个激光耦合器1后连接至同一个激光器4；每一条光缆中所述两条回路的末端分别连接一个光电信号接收器，如图2中所述的第一光电信号接收器31、第二光电信号接收器32、第三光电信号接收器33、第四光电信号接收器34；各所述光电信号接收器包括光电转换模块，用于将激光信号转化为电信号，并传输给由计算机设备构成的主控中心(未图示)；
上述的各所述激光耦合器1应放置于一个密封的终端盒内，并埋置于光缆井内；
在构成所述主控中心的计算机设备中，设有控制软件，其主界面为基于地图的直观GUI，所述主界面由三块组成：地理信息显示部分、报警信息状态显示部分、系统各模块状态显示；
所述控制软件采集到两条所述光缆的信息后，显示实时曲线，并对各实时曲线的相同特征进行对比分析，当识别出具有相同特征的扰动信号时，则由系统依据光路计算，得到扰动地点，并发出报警；该控制软件每隔一个时间段将数据进行自动保存，同时在保存数据文件上打上时间标签。
另外，为了方便起见，所述控制软件允许用户调阅每个月份的报警时间及事发点位置，同时提供报警记录打印功能，方便用户日后进行报警记录分析。
所述控制软件还包括参数设置模块，可设置系统探测灵敏度、报警间隔时间、自动定位模块中若干影响自动定位及监测效果的参数等等。由于不同管道沿线的具体条件不同，管理员可通过调整这些参数，使该系统更加有效地监控管道沿线状况，降低误报和漏报率。
在实践检验过程中，各条所述光缆长度不大于60km，在该长度范围内，该系统具有较高的工作可靠性。
另外，所述主控中心的计算设备上设有视频及电话通讯接口，以利于在检测到危险事件扰动时，提供现场事故视频以及发送通知信息。
在图2所示的双光缆预警系统在使用时，沿着管道铺设多条始端耦合的光缆，则当激光器4向各光缆发出相同的激光信号后，各光缆所对应的光电信号接收器得到一组干涉波信号，这样，对于危险事故扰动，各组干涉波信号具有相同或相似的干涉特征，通过计算机设备可以将该相同或相似的干涉特征提取出来，从而确定危险事故的发生，并作出报警，对于由各光缆本身物理性质的波动而引起的扰动，则由于不具备相同或相似的干涉特征，因此可以与危险事故扰动相区别出来，从而避免系统的误报，
对于其它的多光缆预警系统，与图2双光缆预警系统的不同之处仅在于具有多条设置了双光纤回路的光缆，各光缆在图2所示的节点A处耦合；
对于多光缆预警系统，当个别光缆损坏时，由于其它光缆的冗余配置，并不影响整个系统的工作，由此还提高了系统的安全性和稳定性。

Claims (4)

1.一种多光缆预警系统，其特征在于：包括一条以上光缆，各所述光缆的首尾设有由激光耦合器(1)构成的节点，所述各节点将各所述光缆内的光纤(2)耦合成可使激光信号反向而行的两条回路；所述两条回路的始端通过激光耦合器(1)耦合成一个共同的光缆始端，且各所述光缆的始端通过一个激光耦合器(1)后连接至同一个激光器(4)；所述两条回路的末端分别连接一个光电信号接收器；各所述光电信号接收器与由计算机设备构成的主控中心电气连接。
2.根据权利要求1所述的多光缆预警系统，其特征在于：各条所述光缆长度不大于60km。
3.根据权利要求1所述的多光缆预警系统，其特征在于：所述光电信号接收器中包括用于将激光信号转化为电信号的光电转换模块。
4.根据权利要求1所述的多光缆预警系统，其特征在于：所述主控中心的计算设备上设有视频及电话通讯接口。
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