CN220873089U - 一种光纤防侵入系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤防侵入系统，包括：报警主机；和所述报警主机通信连接的信号采集器，所述信号采集器包括用于产生非偏振光的光源；引导光纤，所述光源产生的非偏振光在所述引导光纤中传输；光转换盒，所述光转换盒包括用于将非偏振光转换为偏振光的起偏器，所述引导光纤设置于所述信号采集器和所述光转换盒之间；设置于所述光转换盒的出口端的振动传感光纤；设置于所述振动传感光纤末端的反射终端盒，所述反射终端盒内设置有反射镜，用于对沿所述振动传感光纤传输的偏振光进行反射，使偏振光沿原路返回至所述信号采集器。本实用新型可以满足具有不同安防要求的复杂应用场景的需求，能够实现分区域布防。

Description

一种光纤防侵入系统

技术领域

本实用新型属于安防系统技术领域，尤其涉及一种光纤防侵入系统。

背景技术

光纤振动传感器是以光波作为信号载体，用光纤作为光波传输通道的一种传感器，其在防入侵系统中得到了应用。光纤振动传感器的原理是当有外界扰动作用在光纤上时，例如外部的振动、压力等会造成光纤变形，从而引起在光纤中传输的光信号，如相位等发生变化，防入侵系统的报警主机通过检测光信号的变化来进行报警。目前的光纤防侵入系统多为单路技术，主要采用光纤的折射和反射原理，灵敏度不高，尤其是在长距离的光纤应用中灵敏度显得尤为不足，而且对于一些具有不同安防需求的复杂区域，例如防区具有多个不同区域，如室内和室外区域，室内不需要防侵入报警，而室外需要防侵入报警时，现有的基于光纤振动传感器的防侵入系统无法满足此类复杂区域的应用需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以针对不同区域的安防需求进行防侵入报警的光纤防侵入系统。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种光纤防侵入系统，包括：报警主机；和所述报警主机通信连接的信号采集器，所述信号采集器包括用于产生非偏振光的光源；引导光纤，所述光源产生的非偏振光在所述引导光纤中传输；光转换盒，所述光转换盒包括用于将非偏振光转换为偏振光的起偏器，所述引导光纤设置于所述信号采集器和所述光转换盒之间；设置于所述光转换盒的出口端的振动传感光纤；设置于所述振动传感光纤末端的反射终端盒，所述反射终端盒内设置有反射镜，用于对沿所述振动传感光纤传输的偏振光进行反射，使偏振光沿原路返回至所述信号采集器。

进一步的，所述引导光纤设置于不需要防侵入报警的非安防区域，所述振动传感光纤设置于需要防侵入报警的安防区域。

进一步的，所述光源的输出端设置有1×N第一光分路器，所述第一光分路器将所述光源发出的光分为N条支路，每一支路上均依次设置有所述引导光纤、所述光转换盒、所述振动传感光纤及所述反射终端盒。

进一步的，所述各支路的引导光纤共用一条多芯光缆。

进一步的，每一所述支路的入口端设置有第二光分路器，所述光分路器为1×2光分路器，用于将进入每一支路的光分为两条子支路，构成平衡光纤干涉仪。

进一步的，所述报警主机中设置有光探测器，所述报警主机从所述信号采集器获取光信号数据，所述光探测器检测光信号是否发生变化，所述报警主机根据检测结果进行报警。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在防侵入系统中设置引导光纤和振动传感光纤，并在引导光纤和振动传感光纤间设置起偏器，利用偏振光在振动传感光纤中传输会变得敏感的特性，将光纤分为敏感段和不敏感段，将不敏感的引导光纤设置在光纤被触动时也不会产生报警的区域（例如室内），将对偏振光敏感的振动传感光纤设置在光纤被触动时会产生报警的区域（例如室外），能够实现分区域布防，满足了具有不同安防要求的多防区复杂应用场景的需求。在优选方案中，通过光分路器实现了一个报警主机带多路光纤报警支路，多个光纤报警支路共用光源、光分路器、光信号采集器等器件，系统结构更为简单，不仅简化了工程施工的复杂程度，节约了成本，而且还提高了系统的可靠性及系统维护的便利性。

附图说明

图1为本实用新型实施例光纤防侵入系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例；

图3为本实用新型实施例信号采集器的电路框图。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。

如图1所示，本实施例的光纤防侵入系统包括报警主机1、信号采集器2、引导光纤3、光转换盒4、振动传感光纤5及反射终端盒6。报警主机1和信号采集器2通信连接，报警主机1从信号采集器2读取采集到的光信号数据后，对数据进行处理，并根据处理结果进行报警。报警主机1可采用现有光纤防侵入系统使用的报警主机。

信号采集器2用于产生非偏振光以及接收通过光路返回的光信号，并将接收到的光信号进行光电转换，转换为数字信号后传送给报警主机1。信号采集器2内设置光源，可采用激光器作为光源来产生非偏振光，光源产生的非偏振光通过引导光纤3传送至光转换盒4处。

引导光纤3设置于信号采集器2和光转换盒4之间，引导光纤3作为往返光通路，其作用是对光源产生的非偏振光进行传输。引导光纤3可采用单模光纤，利用全反射原理进行光的传输。由于引导光纤3的作用只是传输光，不是振动传感光纤，因此可将引导光纤3设置于不需要进行防侵入报警的区域，例如设置在室内等非安防区域，这样在该区域内的引导光纤3由于是不敏感光纤，即使引导光纤3受到外力发生振动或受到压力发生变形时，报警主机1也不会发出报警信号。

光转换盒4的作用是将非偏振光转换为偏振光，光转换盒4内设置有起偏器，将非偏振光转换为偏振光。光转换盒4的出口端和振动传感光纤5相连，非偏振光在光转换盒4内转换为偏振光后，进入振动传感光纤5内继续传输。振动传感光纤5为偏振光敏感光纤，振动传感光纤5的末端设置反射终端盒6，反射终端盒6内设置有反射镜，用于对沿振动传感光纤5传输的偏振光进行反射，使偏振光沿原路返回至信号采集器2，形成一套光振动传感系统。

为了实现多区域的防侵入报警，如图2所示，本实施例在光源LD的输出端设置有第一光分路器X1，第一光分路器X1可将光源LD发出的光分为若干支路（光纤报警支路），如本实施例中第一光分路器X1为1×16光分路器，可将光分为16路：N1，N2，……，N16支路，每一支路均依次设置有引导光纤3、光转换盒4、振动传感光纤5及反射终端盒6，每一支路用于实现对某一特定区域的防侵入报警，支路上的引导光纤3设置于非安防区域，振动传感光纤5设置于安防区域，当安防区域内的振动传感光纤5发生振动、移动或受压变形时，在振动传感光纤5内传输的光的相位发生变化，被反射终端盒6反射原路返回的光信号被信号采集器2接收后，发送至报警主机1进行处理，报警主机1通过光信号相位的变化判断有人侵入，则进行报警。设置于非安防区域内的引导光纤3是不敏感光纤，非偏振光只在引导光纤3内进行传输，不会调制为传感信号，引导光纤3受到振动也不会干扰到信号采集与分析，报警主机1不会因为引导光纤3的振动而发出入侵报警信号，实现了同一防侵入系统在包含了不同安防需求复杂区域的应用。

当两束光波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同时会发生干涉现象。干涉现象可以放大偏振效果，提高灵敏度。本实施例的振动传感光纤5采用光的干涉原理来检测光纤中的振动。如图2所示，由信号采集器2中的光源发出的光经第一光分路器X1后分为若干支路，在每一支路的入口端均设置第二光分路器X2，第二光分路器X2为1×2光分路器，用于将进入每一支路的光再分成两条子支路，每一子支路均包含依次设置的引导光纤3、光转换盒4、振动传感光纤5及反射终端盒6（图2中仅示出了一条子支路）。将进入每一支路的光信号进行双向分路，构成平衡光纤干涉仪（干涉型光纤振动传感器），可以检测到微弱振动，提高系统的灵敏度。当光源，如相干激光器发射一束激光，由发射信号和回收信号组成的干涉光信号返回报警主机1，若振动传感光纤5没有受到外界的扰动，则干涉光信号将保持不变，如果振动传感光纤5受到外界侵扰，如受到压力、拉力和触动等，则干涉光的输出波形改变，并产生干涉图像，通过报警主机1中的光探测器可检测到这一波形变化，即可进行报警。

从引导光纤3进入光转换盒4中的起偏器后变为偏振光，偏振光进入振动传感光纤5后变为敏感光，经过振动传感光纤5信号调制后变为调制后的光传感信号，光传感信号经过反射终端盒6反射原路返回，到达第二光分路器X2的输出端后，从第二光分路器X2的另一个输入端经光电二极管PD进行光电转换后，传输至信号采集器2。

图3为本实施例信号采集器2的电路框图。如图3所示，信号采集器2包括信号预处理电路、模拟开关选择器、A/D转换电路、CPU、开关量输出电路和网口电路，信号预处理电路包括依次连接的放大电路和滤波电路，每一支路均对应设置有一信号预处理电路，每一支路输出的电信号，经信号预处理电路放大和滤波后，进入模拟开关选择器，由CPU分时切换模拟开关和分时采样各通道。网口电路可向外部监控管理上位机传输数据，可以将系统数据上传上位机，方便实现智能化操作和管理；且每个支路分别带有一路开关量输出，方便接入传统的安防报警系统。本实用新型的信号采集器采用的是现有市售的信号采集器，对信号采集器没有改进，信号采集器的结构及工作原理不再一一赘述。

本实用新型在每一振动传感支路上均设置引导光纤和振动传感光纤，并在引导光纤和振动传感光纤之间设置光转换盒，将在引导光纤内传输的非偏振光转换为偏振光，偏振光在振动传感光纤内调制成为振动传感信号，从而可以根据振动传感信号的变化进行侵入报警，而引导光纤是用于传播非偏振光，是非敏感光纤，将其设置于非安防区域，即使引导光纤受到振动也不会产生报警，满足非安防区域的应用需求。

防侵入系统采用光纤作为振动传感器件，无需电源供电，且具有防雷、抗电磁干扰、防辐射等功能，而且全光纤结构，可用于长距离、大跨度区域及多防区的复杂入侵检测。在优选的方案中，引导光纤可以共用同一多芯光缆，简化了系统的石工和维护，各支路在报警主机里共用同一光源、光分路器、CPU电路、电源等器件，简化了系统的复杂性，节省了成本。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤防侵入系统，其特征在于，包括：

报警主机；

和所述报警主机通信连接的信号采集器，所述信号采集器包括用于产生非偏振光的光源；

引导光纤，所述光源产生的非偏振光在所述引导光纤中传输；

光转换盒，所述光转换盒包括用于将非偏振光转换为偏振光的起偏器，所述引导光纤设置于所述信号采集器和所述光转换盒之间；

设置于所述光转换盒的出口端的振动传感光纤；

设置于所述振动传感光纤末端的反射终端盒，所述反射终端盒内设置有反射镜，用于对沿所述振动传感光纤传输的偏振光进行反射，使偏振光沿原路返回至所述信号采集器。

2.根据权利要求1所述的光纤防侵入系统，其特征在于：所述引导光纤设置于不需要防侵入报警的非安防区域，所述振动传感光纤设置于需要防侵入报警的安防区域。

3.根据权利要求1所述的光纤防侵入系统，其特征在于：所述光源的输出端设置有1×N第一光分路器，所述第一光分路器将所述光源发出的光分为N条支路，每一支路上均依次设置有所述引导光纤、所述光转换盒、所述振动传感光纤及所述反射终端盒。

4.根据权利要求3所述的光纤防侵入系统，其特征在于：各所述支路的引导光纤共用一条多芯光缆。

5.根据权利要求3所述的光纤防侵入系统，其特征在于：每一所述支路的入口端设置有第二光分路器，所述光分路器为1×2光分路器，用于将进入每一支路的光分为两条子支路，构成平衡光纤干涉仪。

6.根据权利要求1所述的光纤防侵入系统，其特征在于：所述报警主机中设置有光探测器，所述报警主机从所述信号采集器获取光信号数据，所述光探测器检测光信号是否发生变化，所述报警主机根据检测结果进行报警。