CN206649621U - 光纤周界安防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤周界安防系统，包括连续光源和至少一组监测单元，一组监测单元监测一个防区；所述监测单元包括耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜和光探测器；所述耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜依次连接，所述耦合器与光探测器连接；当只有一组监测单元时，连续光源输出的光直接进入耦合器；当有两组以上的监测单元时，连续光源通过光分路器进入各监测单元的耦合器。本实用新型具有受干扰小、成本低、监测准确的优点。

Description

光纤周界安防系统

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤周界安防系统。

背景技术

光纤传感技术因其抗电磁干扰性强、隐蔽性好、无辐射防探测的特点，在港口、银行、机场、军事驻地等保密要求高，防护范围广的领域发挥越来越重要的作用。

基于光纤传感的周界安防系统实现手段有很多种，比如：基于干涉原理的光功率测量法、基于背向散射和干涉的光时域反射法等。基于干涉原理的光功率测量法使用单模光纤搭建迈克尔逊干涉光路，外界扰动会影响光程，从而影响干涉光强，通过测量传感光纤内的光强变化判断周界入侵信号；其优点是系统架构简单，采用连续光源，器件成本低；缺点是光纤内的光功率易受多种因素影响（易受干扰），多防区（4~8及以上）的光路复杂，现场熔接工作量大且易出错。基于背向散射和干涉的光时域反射法采用脉冲光源，通过检测背向散射后的脉冲光强度计算脉冲光经过路径上所受的扰动；其优点是探测精度高、光路结构简单，缺点是采用脉冲光源和高速信号采集，设备成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种受干扰小、成本低、监测准确的光纤周界安防系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种光纤周界安防系统，包括连续光源和至少一组监测单元，一组监测单元监测一个防区；所述监测单元包括耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜和光探测器；所述耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜依次连接，所述耦合器与光探测器连接；所述单模光纤用于对光信号进行传输；所述多模光纤用于对防区内的外力扰动进行传感，作为传感元件，置于防区内；

当只有一组监测单元时，连续光源输出的光直接进入耦合器；

当有两组以上的监测单元时，连续光源通过光分路器进入各监测单元的耦合器。

所述多模光纤沿防区的四周设置，以确保监测数据的准确性。

所述单模光纤采用多芯单模光纤光缆；所述多模光纤采用单芯多模光纤光缆，以方便施工和提高信号灵敏度。

所述单模光纤、多模光纤采用熔接方式连接，且该熔接点位于待监测防区的起始位置；所述多模光纤、反射镜采用熔接方式连接，且反射镜位于多模光纤的末端；以确保连接的可靠性、降低了损耗和避免了外界的影响，提高了监测精度。

本实用新型通过分光器件（光分路器、耦合器）将连续光源产生的光信号注入多根单模光纤，在每个防区的起始位置使用多模光纤与单模光纤熔接，多模光纤沿防区的四周设置，在多模光纤的末端熔接反射镜对信号光进行反向传输，反向传输的信号光经过耦合器后进入光探测器，被接收和处理。在防区内的多模光纤受到外力扰动时，其传输的信号光模式会发生变化，导致进入单模光纤的光功率发生变化，通过检测光功率的变化，可以得到对应的扰动强度和持续时间信息，从而对多模光纤所围绕的区域（防区）进行监控，实现安防。

本实用新型的有益效果在于：

采用多模光纤对防区进行监测，其抗干扰能力强，灵敏度高，监测效果好；

采用单模光纤进行传输，多模光纤进行测量，提高了监测准确性；

采用连续光源，降低了监测成本；

每根多模光缆为一个防区，且将多模光纤设置在防区的四周，实现低误报，提高了监测精度；

不仅能对其中一个防区进行监测，还能对多个防区同时进行监测。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

其中：1、连续光源，2、光分路器，3、耦合器，4、单模光纤、5、多模光纤，6、反射镜，7、光探测器，8、防区。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，参见图1，一种光纤周界安防系统，包括连续光源1和一组监测单元，用于对一个防区进行监测。监测单元包括耦合器3、单模光纤4、多模光纤5、反射镜6和光探测器7；耦合器3的A端口用于接收连续光源发来的光信号，耦合器3的B端口与单模光纤4的一端连接，单模光纤4的另一端与多模光纤5的首端熔接，多模光纤5的末端与反射镜6熔接，光探测器7与耦合器3的C端口连接。多模光纤5与单模光纤4的熔接点置于防区8的起始位置，且多模光纤5沿防区8的四周设置。

连续光源1输出的光信号直接进入耦合器3；耦合器3将连续光源1的光信号注入单模光纤4，单模光纤4将光信号传递给多模光纤5，多模光纤5将光信号传递给其末端熔接反射镜6，反射镜6对光信号进行反向传输，反向传输的光信号依次经过多模光纤5、单模光纤4、耦合器3的C端口后进入光探测器7，被接收和处理。在防区8内的多模光纤5受到外力扰动时，其传输的光信号会发生变化，从而导致进入单模光纤4的光功率发生变化，通过检测光功率的变化，得到对应的扰动强度和持续时间信息，从而对多模光纤5所围绕的区域（防区8）进行监控，实现安防。

实施例2，参见图2，与实施例1所不同的是：监测单元有多组，连续光源1通过光分路器2进入各监测单元的耦合器3，能同时对多个防区8进行监控，即，一个防区对应一个监测单元，每根多模光纤5测量一个防区8的外力扰动，作为传感元件。

本实施例中，监测单元的个数通常为偶数。

本实用新型中，单模光纤4采用多芯单模光纤光缆；多模光纤5采用单芯多模光纤光缆，以方便施工和提高信号灵敏度。信号处理设备根据各个光探测器7上的信号变化，独立处理和分析每个光探测器7对应的防区8内震动情况。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种光纤周界安防系统，其特征在于：包括连续光源和至少一组监测单元，一组监测单元监测一个防区；所述监测单元包括耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜和光探测器；所述耦合器、单模光纤、多模光纤、反射镜依次连接，所述耦合器与光探测器连接；所述多模光纤作为传感元件，置于防区内；

当只有一组监测单元时，连续光源输出的光直接进入耦合器；

当有两组以上的监测单元时，连续光源通过光分路器进入各监测单元的耦合器。

2.根据权利要求1所述的光纤周界安防系统，其特征在于：所述多模光纤沿防区的四周设置。

3.根据权利要求1或2所述的光纤周界安防系统，其特征在于：所述单模光纤采用多芯单模光纤光缆。

4. 根据权利要求1或2所述的光纤周界安防系统，其特征在于： 所述多模光纤采用单芯多模光纤光缆。

5.根据权利要求1所述的光纤周界安防系统，其特征在于：所述单模光纤、多模光纤采用熔接方式连接，且该熔接点位于待监测防区的起始位置。

6.根据权利要求1所述的光纤周界安防系统，其特征在于：所述多模光纤、反射镜采用熔接方式连接，且反射镜位于多模光纤的末端。