CN211015803U - 一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，激光发射器为方波信号发射器，传输方波信号至所述环形光模块的正向输入端口；环形光模块的正向输出端口与所述双向分路器的正向输入端口连接，双向分路器将方波一分为二，通过正向输出端口传输至所述两芯光纤的正向纤芯一端，光折射模块的输出端与两芯光纤的反向纤芯的输入端连接，双向分路器的反向输出端口与所述环形光模块的反向输入端口连接，所述环形光模块的反向输出端口与所述激光探测器连接，所述激光探测器与所述信号处理模块的信号输入端口连接。本实用新型利用了光纤反射器件，减少一芯光纤，使得整个链路的衰减减少一倍，也因此增加了光纤探测的长度，由原先的110管理增加到180公里。
Description
技术领域
本发明涉及一种精确定位报警系统，具体的涉及一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统。
背景技术
现有光纤感应(振动)报警系统从技术原理上分为光纤光栅及光干涉技术，从功能上分为点位型和防区型。光纤光栅技术，利用了色谱光栅作为探测点，是一种点位型的周界入侵报警技术，马赫曾德尔(M一Z)干涉仪技术，利用光模块组成防区，采用单发单收完成防振动报警，单发单收的报警系统报警灵敏度高，但是，不能准确定位报警的位置，光纤信号传输的距离有限，最大只能实现32公里范围的防护。常用的光纤感应预警报警系统如专利ZL201410804833.3中所述，激光器采用恒流源信号，振动信号正向光路和反向光路均采用三芯光纤实现，其中一根光纤用于标准相位的比对，传输距离短，损耗大。随着方波激光发生器在光纤感应领域的应用，利用单芯光纤感应进行预警报警的技术也逐渐应用，不过，单芯光纤进行预警报警技术利用光纤本身的折射原理，对激光发射器的要求非常高，且传输距离短。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种传输距离长、定位精度高的两芯精确定位型光纤感应预警报警系统。
技术方案：本发明提供一种解决上述的的两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，包括1个激光发射器和1个激光探测器，还包括环形光模块、双向分路器、两芯光纤、光折射模块和信号处理模块，
所述激光发射器为方波信号发射器，传输方波信号至所述环形光模块的正向输入端口；所述环形光模块的正向输出端口与所述双向分路器的正向输入端口连接，所述双向分路器将方波一分为二，通过正向输出端口传输至所述两芯光纤的正向纤芯一端，所述两芯光纤的正向光纤的另一端与所述光折射模块连接；
所述光折射模块的输出端与两芯光纤的反向纤芯的输入端连接，所述两芯光纤的反向纤芯与所述双向分路器的反向输入端口连接，所述双向分路器的反向输出端口与所述环形光模块的反向输入端口连接，所述环形光模块的反向输出端口与所述激光探测器连接，所述激光探测器与所述信号处理模块的信号输入端口连接。
本发明技术方案的进一步限定为，所述信号处理模块包括信号探测器、方波分离器、随机波分离器、方波放大器、随机波放大器和中央处理器，所述信号探测器的信号输入端口接收所述激光探测器发送的复合波，并将所述复合波分别传送至所述方波分离器和随机波分离器，
所述方波分离器输出分离出来的方波经过所述方波放大器发送至所述中央处理器；
所述随机波分离器输出分离出来的随机波经过所述随机波放大器发送至所述中央处理器。
进一步地，所述中央处理器对接收的方波和随机波分别分析处理，所述方波用于直接计算距离，所述随机波用于有效报警。
有益效果：本发明提供的一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，利用了光纤反射器件，减少一芯光纤，使得整个链路的衰减减少一倍，也因此增加了光纤探测的长度，由原先的110管理增加到180公里。本发明加了方波测量光纤距离的技术，减少了一路接收电路，原先需要两路光探测器，加了方波只需要一路探测器，也使得计算距离更准，达到了5米精度。同时，本发明使用普通单模通信光缆作为前端传感器，不需要特种光缆，不需要分段增加光缆芯数，前端为无源光学器件，对辐射，电磁，雷电干扰不受影响。本系统前端使用光缆，光缆体积小，质量轻，外形可变，不受周界介质类型，形状，环境等因素影响。
附图说明
图1为本发明提供的一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统的框架示意图；
图2为本发明提供的两芯精确定位型光纤感应预警报警系统的信号处理模块的示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：本实施例提供一种一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，其框架示意图如图1所示，包括1个激光发射器1和1个激光探测器2，环形光模块3、双向分路器4、两芯光纤5、光折射模块6和信号处理模块(7)。
如图1所示，所述激光发射器1为方波信号发射器，传输方波信号至所述环形光模块3的正向输入端口；所述环形光模块3的正向输出端口与所述双向分路器4的正向输入端口连接，所述双向分路器4将方波一分为二，通过正向输出端口传输至所述两芯光纤5的正向纤芯一端，所述两芯光纤5的正向光纤的另一端与所述光折射模块6连接。
所述光折射模块6的输出端与两芯光纤5的反向纤芯的输入端连接，所述两芯光纤5的反向纤芯与所述双向分路器4的反向输入端口连接，所述双向分路器4的反向输出端口与所述环形光模块3的反向输入端口连接，所述环形光模块3的反向输出端口与所述激光探测器2连接，所述激光探测器2与所述信号处理模块7的信号输入端口连接。
所述信号处理模块7的示意图如图2所示，包括信号探测器、方波分离器、随机波分离器、方波放大器、随机波放大器和中央处理器，所述信号探测器的信号输入端口接收所述激光探测器2发送的复合波，并将所述复合波分别传送至所述方波分离器和随机波分离器，所述方波分离器输出分离出来的方波经过所述方波放大器发送至所述中央处理器；所述随机波分离器输出分离出来的随机波经过所述随机波放大器发送至所述中央处理器。所述中央处理器对接收的方波和随机波分别分析处理，所述方波用于直接计算距离，所述随机波用于有效报警。
本方案主要是通过特殊的方波发送硬件结构实现方波光信号采集，采用1个激光探测器与两个振动壁及方波发送激光器，实现单路单向光信号采集。
工作过程中，共采集2种光信号：，激光器光源通过光纤1—光模块3--光纤4—光模块5—光纤6、7(振动壁)—光模块8、9—返回光纤6、7-经光模块5-通过光纤4-光模块3-到光纤2-光信号探测器-信号采集处理电路-信号分离-振动信号及方波信号-中央处理器；
本发明的工作原理为：当在1号振动点有外力振动时，在1号的位置的方波上就会多个振动的不规则波形，此方法的光纤距离是固定在方波上的，相对稳定不会有距离偏差，光信号探测器接收到振动信号，给信号采集处理电路进行分析。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (3)
1.一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，包括1个激光发射器（1）和1个激光探测器（2），其特征在于，还包括环形光模块（3）、双向分路器（4）、两芯光纤（5）、光折射模块（6）和信号处理模块（7），
所述激光发射器（1）为方波信号发射器，传输方波信号至所述环形光模块（3）的正向输入端口；所述环形光模块（3）的正向输出端口与所述双向分路器（4）的正向输入端口连接，所述双向分路器（4）将方波一分为二，通过正向输出端口传输至所述两芯光纤（5）的正向纤芯一端，所述两芯光纤（5）的正向光纤的另一端与所述光折射模块（6）连接；
所述光折射模块（6）的输出端与两芯光纤（5）的反向纤芯的输入端连接，所述两芯光纤（5）的反向纤芯与所述双向分路器（4）的反向输入端口连接，所述双向分路器（4）的反向输出端口与所述环形光模块（3）的反向输入端口连接，所述环形光模块（3）的反向输出端口与所述激光探测器（2）连接，所述激光探测器（2）与所述信号处理模块（7）的信号输入端口连接。
2.根据权利要求1所述的一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述信号处理模块（7）包括信号探测器、方波分离器、随机波分离器、方波放大器、随机波放大器和中央处理器，所述信号探测器的信号输入端口接收所述激光探测器（2）发送的复合波，并将所述复合波分别传送至所述方波分离器和随机波分离器，
所述方波分离器输出分离出来的方波经过所述方波放大器发送至所述中央处理器；
所述随机波分离器输出分离出来的随机波经过所述随机波放大器发送至所述中央处理器。
3.根据权利要求2所述的一种两芯精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述中央处理器对接收的方波和随机波分别分析处理，所述方波用于直接计算距离，所述随机波用于有效报警。
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