CN210402615U - 一种光纤型电缆防外破报警装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤型电缆防外破报警装置，包括光纤组件(1)、检测组件(2)和处理组件(3)，所述光纤组件(1)连接检测组件(2)，检测组件(2)连接处理组件(3)，所述光纤组件(1)包括发射组件(11)、光纤分路器(12)和若干个感应区域(13)，光纤分路器(12)可拓展连接多个感应区域(13)，发射组件(11)发出的光信号经光纤分路器(12)分成相同的若干束光，光束通过感应区域(13)时将受到的扰动送回处理组件(3)中。本实用新型解决了城市高压电缆防外力破坏的预警和报警问题，避免因高压电缆遭到损坏，而造成停电事故，给生产造成损失，给生活带来影响。

Description

一种光纤型电缆防外破报警装置

技术领域

本实用新型涉及安全监测领域，具体涉及一种光纤型电缆防外破报警装置。

背景技术

随着我国经济的增长与发展，对电力设备设施的建设速度不断加快，但是由于城市急剧的扩张，相关的电力设施的配套管理措施还不够完善，这就给城市电网高压电缆的运行带来了一定的安全隐患和故障，城市电网高压电缆是城市供电线路的重要组成，它关系城市用电的安全。随着电力系统规模的日益剧增，对城市电网高压电缆运维技术的要求越来越高，在这种形势的要求与需求下，对电力电缆运维技术的探究突显出其重要性。城市高压电缆易受外力破坏，而造成停电事故，给生产造成损失，给生活带来影响。

防外力破坏的预警和报警问题急需解决，目前的预警报警方式主要以在监测区域布设传感器为主，本实用新型一种光纤型电缆防外破报警装置独立设计了基于光纤传感的检测感应模块，利用光干涉原理，对前置光纤模块和后置光纤模块之间的区域进行有效的入侵监测报警，有效解决了安装现场供电以及远距离传感、传输的问题，光信号检测灵敏度更高，提高报警信号的准确性。

实用新型内容

本实用新型主要是解决城市高压电缆防外力破坏的预警和报警问题，避免因高压电缆遭到损坏，而造成停电事故，给生产造成损失，给生活带来影响。提出一种光纤型电缆防外破报警装置，利用光干涉原理，对前置光纤模块和后置光纤模块之间的区域进行有效的入侵监测报警，用光缆作为传输和传感元件，依靠光纤进行信号感应，不需要供电，不受电磁影响，耐腐蚀，适用于各种复杂安装环境，有效解决了安装现场供电以及远距离传感、传输的问题，光信号检测灵敏度更高，提高报警信号的准确性。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开的一种光纤型电缆防外破报警装置，包括光纤传感组件和处理组件，所述光纤传感组件包括光纤组件和检测组件，所述光纤组件连接检测组件，检测组件连接处理组件，所述光纤组件包括发射组件、光纤分路器和若干个(一个或多个)感应区域，所述处理组件包括中央处理器和报警输出，本实用新型采用模块化设计，使安装调试更加快捷方便。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述发射组件包括激光驱动器和窄线宽激光器，所述激光器驱动器的输出端连接窄线宽激光器，窄线宽激光器的带宽小于3MHz以获得合适的信号，所述窄线宽激光器的输出端连接光纤分路器的输入端。光纤分路器包括若干个输出端口，各个输出端口相同，保证输出的光束完全一致。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述感应区域包括前置光纤模块、传输光纤、传感光纤、后置光纤模块和光返回光纤，所述光纤分路器的每一个输出端口仅对应连接一个前置光纤模块的输入端，保证一束光只能通过一路通道传输。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述前置光纤模块包括传输输出端和传感输出端，所述后置光纤模块包括传输输入端和传感输入端，所述传输光纤连接传输输出端和传输输入端，所述传感光纤连接传感输出端和传感输入端，感应区域设置在安防地点，用以实时监测因侵入等情况产生的信号扰动。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述检测组件包括数据采集器、参考光电探测器和若干个检测光电探测器，所述每一个感应区域所包括的后置光纤模块的输出端仅对应连接一个检测光电探测器的输入端，所述参考光电探测器的输入端直接连接光纤分路器的输出端口，参考光电探测器的接收信号作为参考信号。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述若干个检测光电探测器的输入端采用光返回光纤与后置光纤模块连接，采用统一的传输光纤能够避免传输过程中的干扰量，使检测信号更加准确。

如上所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，所述参考光电探测器和若干个检测光电探测器的输出端均连接至数据采集器，由数据采集器获取的数据信号发送至中央处理器，中央处理器分析光纤信号的扰动情况并发送至报警输出。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用光干涉原理，对前置光纤模块和后置光纤模块之间的区域进行有效的入侵监测报警，用光缆作为传输和传感元件，依靠光纤进行信号感应，不需要供电，不受电磁影响，耐腐蚀，适用于各种复杂安装环境，有效解决了安装现场供电以及远距离传感、传输的问题，光信号检测灵敏度更高，提高报警信号的准确性。通过增加前置光纤模块、后置光纤模块和光缆芯数即可方便扩展，实现多个监测区域的实时在线安全监测报警，能够准确区分报警区域，提高报警位置的有效性和准确性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实施例1的一种结构示意图；

图中各附图标记所代表的构件为：

1、光纤组件，11、发射组件，111、激光驱动器，112、窄线宽激光器，12、光纤分路器，13、感应区域，131、前置光纤模块，132、传输光纤，133、传感光纤，134、后置光纤模块，2、检测组件，21、参考光电探测器，22、检测光电探测器，23、数据采集器，3、处理组件，31、中央处理器，32、报警输出。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

参见图1，一种光纤型电缆防外破报警装置，包括光纤组件1、检测组件2和处理组件3，所述光纤组件1连接检测组件2，检测组件2连接处理组件3，所述光纤组件1包括发射组件11、光纤分路器12和若干个感应区域13，即：感应区域13可以为一个，也可以为多个，所述处理组件3包括中央处理器31和报警输出32。发射组件11包括激光驱动器111和窄线宽激光器112，所述激光驱动器111的输出端连接窄线宽激光器112，窄线宽激光器112发出激光，窄线宽激光器112的带宽应小于3MHz以实现更好的传输和检测效果。所述窄线宽激光器112的输出端连接光纤分路器12的输入端。光纤分路器12包含多个相同的输出端口，能够拓展连接多个感应区域13，本实施例中启用了4个输出端口，光经过光纤分路器12后被分成4束相同的光，其中的3束光分别进入3个感应区域13，实现多区域监测报警，其中一束光直接进入参考光电探测器21而不经过感应区域13。

每个感应区域13包括前置光纤模块131、传输光纤132、传感光纤133、后置光纤模块134和光返回光纤，光纤分路器12的每一个启用的输出端口对应连接一个前置光纤模块131的输入端，前置光纤模块131的输出端包括传输输出端和传感输出端，所述后置光纤模块134的输入端包括传输输入端和传感输入端，所述传输光纤132连接传输输出端和传输输入端，所述传感光纤133连接传感输出端和传感输入端，光进入前置光纤模块131被分为两束光，一束光进入传输光纤132，一束光进入传感光纤133，两束光最终传入后置光纤模块(134)。

检测组件2包括数据采集器23、一个参考光电探测器21和3个检测光电探测器22，每一个感应区域13所包括的后置光纤模块134的输出端仅对应连接一个检测光电探测器22的输入端，即由光纤分路器12发出的4束光中的3束一一对应接入若干个感应区域13，参考光电探测器21的输入端连接光纤分路器12的一个输出端口，将光纤分路器12发出的一束光作为参考并送入参考光电探测器21。检测光电探测器22的输入端采用光返回光纤135与所有的后置光纤模块134连接。

参考光电探测器21和若干检测光电探测器22的输出端统一连接至数据采集器23，数据采集器23将收到的信号处理后输出至中央处理器31，再由中央处理器31进行处理，若感应区域发生扰动等情况，中央处理器31通过其连接的报警输出32进行报警。

具体操作过程及原理如下：

激光驱动器111驱动窄线宽激光器112发出的光经过光纤分路器12后，分成4束相同的光，其中一束光直接进入参考光电探测器21作为参考光，另外的3束光中的每一束进入前置光纤模块3后继续分成两束光，一束进入传输光纤132，另一束进入传感光纤133，因两束光在传输光纤132和传感光纤133中的传输距离不一样，存在光程差，在进入后置光纤模块134时存在相位差，产生光的干涉现象，当外界振动扰动传感光纤133时，光在传感光纤5中的相位随之发生变化，导致在后置光纤模块134中的干涉条纹发生变化，即后置光纤模块134的输出端的光强发生变化，带有外界扰动信号的光经过光返回光纤进入检测光电探测器22转换成电信号，数据采集器同时采集参考光电探测器21和检测光电探测器22的多路信号后，发送到中央处理器31，中央处理器31将参考光电探测器21的参考信号和3个检测光电探测器22的信号分别作除法运算，消除因激光器波动产生的影响，中央处理器31继续对运算后的数据进行滤波、信号提取等处理后，得到从传感光缆133带来的扰动信号，当扰动信号大于设定的报警限制时，输出信号给报警输出32，及时发出报警信号，从而起到安全防范的作用。

本实施例只拓展了3个感应区域，可根据具体使用场景选择拓展感应区域的数量实现多区域全方位安防监控，拓展性较强，也可仅安装一个感应区域使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光纤型电缆防外破报警装置，包括光纤传感组件和处理组件(3)，其特征在于，所述光纤传感组件包括光纤组件(1)和检测组件(2)，所述光纤组件(1)连接检测组件(2)，检测组件(2)连接处理组件(3)，所述光纤组件(1)包括发射组件(11)、光纤分路器(12)和若干个感应区域(13)，所述处理组件(3)包括中央处理器(31)和报警输出(32)。

2.按照权利要求1所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述发射组件(11)包括激光驱动器(111)和窄线宽激光器(112)，所述激光驱动器(111)的输出端连接窄线宽激光器(112)，所述窄线宽激光器(112)的输出端连接光纤分路器(12)的输入端。

3.按照权利要求1或2所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述光纤分路器(12)包括若干个输出端口。

4.按照权利要求3所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述感应区域(13)包括前置光纤模块(131)、传输光纤(132)、传感光纤(133)、后置光纤模块(134)和光返回光纤，所述光纤分路器(12)的一个输出端口最多对应连接一个前置光纤模块(131)的输入端。

5.按照权利要求4所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述前置光纤模块(131)包括传输输出端和传感输出端，所述后置光纤模块(134)包括传输输入端和传感输入端，所述传输光纤(132)连接传输输出端和传输输入端，所述传感光纤(133)连接传感输出端和传感输入端。

6.按照权利要求4所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述检测组件(2)包括数据采集器(23)、参考光电探测器(21)和若干个检测光电探测器(22)，每一个所述感应区域(13)所包括的后置光纤模块(134)的输出端仅对应连接一个检测光电探测器(22)的输入端，所述参考光电探测器(21)的输入端连接光纤分路器(12)的一个输出端口。

7.按照权利要求6所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述若干个检测光电探测器(22)的输入端采用光返回光纤与后置光纤模块(134)连接。

8.按照权利要求6所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述参考光电探测器(21)和若干个检测光电探测器(22)的输出端均连接至数据采集器(23)。

9.按照权利要求8所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述数据采集器(23)连接中央处理器(31)，所述中央处理器(31)连接报警输出(32)。

10.按照权利要求2所述的一种光纤型电缆防外破报警装置，其特征在于：所述窄线宽激光器(112)的带宽小于3MHz。

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