RU155424U1

RU155424U1 - REFLECTOMETER METER FOR INFLUENCE ON FIBER CABLE

Info

Publication number: RU155424U1
Application number: RU2015121837/05U
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Дацов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СИГМА" (ООО "СИГМА")
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2015-10-10

Abstract

Рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель, содержащий оптоволоконный транспортный кабель для транспортировки зондирующих импульсов в прямом и обратном направлении, соединенный одним из концов с приемно-передающим блоком, выполненным в виде рефлектометра, а вторым концом соединенный оптическим контактом с помощью сплиттера ответвителя с чувствительным элементом, выполненным в виде отрезка оптоволоконного кабеля и сплиттера чувствительного элемента, отличающийся тем, что соединение волокон чувствительного элемента с его сплиттером выполнено с образованием двух одинаковых по длине и форме встречных путей прохождения части мощности зондирующих импульсов, возвращающихся по тем же волокнам к месту соединения на сплиттере чувствительного элемента, при этом длина и форма пути оптических волокон чувствительного элемента выбраны с возможностью прохождения зондирующих импульсов без превышения допустимой величины затухания установленных значений, причем приемно-передающий блок выполнен с совмещенным вводом-выводом зондирующих импульсов и возможностью регистрации возвращенных по чувствительному элементу и транспортному кабелю по тому же пути в обратном направлении зондирующих импульсов с последующей оцифровкой величины мощности возвращенных зондирующих импульсов и математической обработкой их для разграничения данных о величине помех и о факте физического воздействия на чувствительный элемент в отношении конструкции, на которой закреплен чувствительный элемент с характеристиками, превышающими установленные значения, вызванными воздействием нарушителя на констру�A reflectometer for measuring the impact on a fiber optic cable, containing a fiber optic transport cable for transporting probe pulses in the forward and reverse direction, connected at one end to a transmitting and receiving unit made in the form of an reflectometer, and at the other end connected to an optical contact using a splitter splitter with a sensing element, made in the form of a piece of fiber optic cable and splitter of the sensitive element, characterized in that the connection of the fibers of the sensitive about the element with its splitter is made with the formation of two opposite in length and shape of the oncoming paths of part of the power of the probe pulses returning along the same fibers to the junction on the splitter of the sensitive element, while the length and shape of the path of the optical fibers of the sensitive element are selected with the possibility of probing pulses without exceeding the allowable attenuation value of the set values, and the receiving-transmitting unit is made with the combined input-output of the probe pulses and the possibility of recording probing pulses returned by the sensitive element and transport cable along the same path in the opposite direction, followed by digitization of the power value of the returned probing pulses and their mathematical processing to differentiate data on the magnitude of interference and the fact of physical impact on the sensitive element with respect to the design on which a sensitive element with characteristics exceeding the established values caused by the impact of the intruder on the structure is fixed

Description

Полезная модель относится к волоконной оптике и основано на использовании высокочувствительного эффекта зависимости фазовых, фазово-поляризационных, амплитудных и частотных характеристик величины возвращаемых сигналов, образованных при прохождении части зондирующего импульса лазерного излучения через оптическое волокно в прямом и обратном направлении, от физических воздействий (например механических), оказываемых на него и может быть использована в системах защиты периметра малых и протяженных территорий, а также помещений от несанкционированного доступа.The utility model relates to fiber optics and is based on the use of a highly sensitive effect of the dependence of the phase, phase polarization, amplitude and frequency characteristics of the magnitude of the returned signals formed when a part of the probe laser pulse passes through the optical fiber in the forward and backward direction from physical effects (for example, mechanical ) rendered on it and can be used in systems for protecting the perimeter of small and long territories, as well as premises from nktsionirovannogo access.

Известно устройство контроля периметра и сенсорная система позиционирования когерентного рефлектометра, содержащая источник света, приемник, оптический усилитель, несимметричный интерферометр Маха-Цендера и оптический чувствительный кабель, при этом амплитуда и фаза сигнала обратно отраженного светового сигнала от участков волокна содержит информацию о воздействии на кабель, а интерферометр демодулирует фазовую информацию, при этом информация включает в себя амплитудную информацию, связанную с потерями и фазовую информацию, вызванную внешними нарушениями, а несбалансированный интерферометр Маха-Цендера может демодулировать фазовую информацию, реализуя сигнал защиты и местоположения, причем интерферометр имеет разницу в плечах больше, чем длина импульса лазера, что позволяет использовать данное устройство для определения безопасности и расположения линии связи, предотвращения вторжения на охраняемую территорию (см. патент CN №101441092, кл. G01S 17/00, опубл. 27.05.2009).A perimeter monitoring device and a sensor positioning system for a coherent reflectometer are known, comprising a light source, a receiver, an optical amplifier, an asymmetric Mach-Zehnder interferometer and an optical sensitive cable, while the amplitude and phase of the signal of the back-reflected light signal from the fiber sections contains information about the effect on the cable, and the interferometer demodulates phase information, while the information includes amplitude information associated with losses and phase information, causing external disturbances, and the unbalanced Mach-Zehnder interferometer can demodulate phase information by realizing a protection signal and location, and the interferometer has a shoulder difference greater than the laser pulse length, which allows using this device to determine the security and location of the communication line, to prevent intrusion on protected area (see CN patent No. 101441092, class G01S 17/00, published on 05.27.2009).

Однако отсутствие фазового демодулятора не позволяет проводить восстановление распределения фазы оптического сигнала вдоль кабеля, что снижает точность измерения воздействия и определение точного места воздействия на оптоволоконный кабель.However, the absence of a phase demodulator does not allow reconstructing the phase distribution of the optical signal along the cable, which reduces the accuracy of measuring the impact and determining the exact location of the impact on the optical fiber cable.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель, содержащий оптоволоконный одножильный транспортный кабель для транспортировки лазерных импульсов в прямом и обратном направлении, соединенный одним из концов с приемно-передающим блоком, выполненным в виде рефлектометра, и соединенный с транспортным кабелем оптическим контактом с помощью сплиттеров с применением сварки чувствительный элемент в виде отрезка оптоволоконного кабеля (см. патент US №7502120, кл. G01S 17/00, F21V 7/00, опубл. 10.03.2009). Однако сложность данного устройства связанная с использованием отдельного источника и преемника сигналов сужает область использования данного устройства.The closest to the utility model in terms of technical nature and the result achieved is a reflectometric meter for influencing a fiber optic cable containing a fiber optic single-core transport cable for transporting laser pulses in the forward and reverse direction, connected at one end with a transmitting and receiving unit made in the form of an OTDR, and a sensing element in the form of a segment of optical fibers connected to the transport cable by an optical contact using splitters using welding cable (see US patent No. 7502120, CL G01S 17/00, F21V 7/00, publ. 10.03.2009). However, the complexity of this device associated with the use of a separate source and signal successor narrows the scope of use of this device.

Задачей данной полезной модели является устранение выявленных недостатков.The objective of this utility model is to eliminate identified shortcomings.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность использования малой части мощности зондирующего импульса, ответвляемой к чувствительному элементу для гарантированного получения четко различаемой по качественным характеристикам информации о сигналах возвращения. Необходимая величина ответвляемой мощности как правило должна быть меньше исходного значения мощности на выходе рефлектометра и зависит от характеристик излучателя и приемного устройства рефлектометра, что позволяет на одном транспортном кабеле размещать несколько ответвлений к чувствительным элементам. Величина ответвляемой мощности на каждый чувствительный элемент по принципу работы устройства может отличаться. Мощность возвращенного сигнала на входе приемного устройства не должна превышать допустимых значений для применяемого приемного устройства.The technical result consists in the fact that it is possible to use a small part of the power of the probe pulse, branched to the sensitive element to ensure that information about the return signals clearly distinguished by the qualitative characteristics is obtained. The required value of the branch power, as a rule, should be less than the initial value of the power at the output of the OTDR and depends on the characteristics of the emitter and the receiving device of the OTDR, which allows several branches to the sensitive elements to be placed on one transport cable. The magnitude of the branch power for each sensitive element may differ according to the principle of operation of the device. The power of the returned signal at the input of the receiving device should not exceed the permissible values for the used receiving device.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель, содержащий оптоволоконный транспортный кабель для транспортировки зондирующих импульсов в прямом и обратном направлении, соединенный одним из концов с приемно-передающим блоком, выполненным в виде рефлектометра, а вторым концом соединенный оптическим контактом с помощью сплиттера ответвителя с чувствительным элементом, выполненным в виде отрезка оптоволоконного кабеля и сплиттера чувствительного элемента, при этом соединение волокон чувствительного элемента с его сплиттером выполнено с образованием двух одинаковых по длине и форме встречных путей прохождения части мощности зондирующих импульсов, возвращающихся по тем же волокнам к месту соединения на сплиттере чувствительного элемента, при этом длина и форма пути оптических волокон чувствительного элемента выбраны с возможностью прохождения зондирующих импульсов без превышения допустимой величины затухания установленных значений, причем приемно-передающий блок выполнен с совмещенным вводом-выводом зондирующих импульсов и возможностью регистрации возвращенных по чувствительному элементу и транспортному кабелю по тому же пути в обратном направлении зондирующих импульсов с последующей оцифровкой величины мощности возвращенных зондирующих импульсов и математической обработкой их для разграничения данных о величине помех и о факте физического воздействия на чувствительный элемент в отношении конструкции, на которой закреплен чувствительный элемент с характеристиками, превышающими установленные значения, вызванными воздействием нарушителя на конструкцию.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the reflectometric meter for influencing the fiber optic cable containing the fiber optic transport cable for transporting the probe pulses in the forward and reverse direction, connected at one end with a transmitting and receiving unit made in the form of an OTDR, and the second end is connected by an optical contact using a splitter splitter with a sensitive element made in the form of a piece of fiber optic cable and splitter of the sensing element, the connection of the fibers of the sensitive element with its splitter is made with the formation of two equal in length and shape of the oncoming paths of a part of the power of the probe pulses returning along the same fibers to the junction on the splitter of the sensitive element, the length and shape of the path of optical fibers the sensing element is selected with the possibility of passing probing pulses without exceeding the allowable attenuation value of the set values, moreover, the receiving and transmitting The lock is made with combined input / output of probe pulses and the possibility of registering probe pulses returned by the sensing element and transport cable along the same path in the opposite direction, followed by digitization of the power value of the returned probe pulses and their mathematical processing to distinguish between data on the amount of interference and the fact of physical impact on the sensitive element in relation to the structure on which the sensitive element with characteristics exceeding the ment of values, caused by exposure to the offending structure.

Т.о. рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель содержит оптоволоконный транспортный кабель для транспортировки лазерных импульсов в прямом и обратном направлении, соединенный одним концом с приемно-передающим блоком, выполненным в виде рефлектометра. Чувствительный элемент в виде отрезка оптоволоконного кабеля. Соединение волокон чувствительного элемента с транспортным кабелем выполнено с помощью сплиттера с возможностью образования двух одинаковых по длине и форме встречных путей прохождения части мощности зондирующих импульсов транспортного кабеля и возвращающихся по тем же волокнам к месту соединения посредством сплиттера с транспортным кабелем, при этом длина и форма пути оптических волокон чувствительного элемента выбраны с возможностью прохождения зондирующих импульсов без превышения допустимой величины затухания установленных значений, причем приемно-передающий блок выполнен с совмещенным вводом-выводом зондирующих импульсов и возможностью регистрации возвращенных по чувствительному элементу и транспортному кабелю по тому же пути в обратном направлении зондирующих импульсов с последующей оцифровкой величины мощности возвращенных зондирующих импульсов и математической обработкой их для разграничения данных о величине помех и о факте физического воздействия на чувствительный элемент в отношении конструкции, на которой закреплен чувствительный элемент с характеристиками, превышающими установленные значения, вызванными воздействием нарушителя на конструкцию.T.O. A reflectometric meter for influencing a fiber optic cable contains a fiber optic transport cable for transporting laser pulses in the forward and reverse direction, connected at one end to a transmitting and receiving unit made in the form of a reflectometer. Sensing element in the form of a piece of fiber optic cable. The fibers of the sensing element are connected to the transport cable with the help of a splitter with the possibility of forming two counterpropagating paths of the probe cable pulses with the same length and shape and returning along the same fibers to the junction via a splitter with the transport cable, the length and shape of the path optical fibers of the sensing element are selected with the possibility of passing probing pulses without exceeding the allowable attenuation value established by beginnings, moreover, the receiving-transmitting unit is made with the combined input / output of the probe pulses and the possibility of registering the probe pulses returned by the sensing element and the transport cable along the same path in the opposite direction with subsequent digitization of the power value of the probe probes returned and their mathematical processing to distinguish between the amount of interference and the fact of physical impact on the sensor in relation to the structure on which the sensor is fixed with characteristics exceeding the established values caused by the impact of the intruder on the structure.

Метод построения оптической системы данного рефлектометрического измерителя воздействия на оптоволоконный кабель заключается в образовании замкнутых оптических контуров, обеспечивающих оптическое усиление динамических свойств возвращаемых сигналов. Оптическое усиление возвращаемых сигналов соответствующих силе воздействия на волокно, обеспечивается за счет образования встречно-направленного пути прохождения разделенного зондирующего импульса таким образом, чтобы они складывались на сплиттере, с которого производилось разветвление исходного импульса, при этом идентификация (адресация) сигналов возвращения (отражения) от чувствительных элементов и оптических датчиков осуществляется однозначным соответствием между дальностью размещения и длиной чувствительного элемента и временем поступления сигналов на вход приемного устройства, При построении системы учитываются длительность зондирующего импульса, линейные размеры чувствительных элементов и транспортного кабеля, с целью предотвращения конкуренции (наложения) возвращаемых сигналов во времени.The method of constructing the optical system of this reflectometer measuring the impact on the fiber optic cable consists in the formation of closed optical circuits that provide optical amplification of the dynamic properties of the returned signals. Optical amplification of the returned signals corresponding to the force of action on the fiber is ensured by the formation of a counter-directional path of the separated probe pulse so that they fold on the splitter, from which the initial pulse was branched, while the identification (addressing) of the return (reflection) signals from sensitive elements and optical sensors is carried out by an unambiguous correspondence between the range of placement and the length of the sensitive element and time Menem Incoming signals to the input of the receiver, In the construction of the system are taken into account the duration of the probe pulse, the linear dimensions of sensor elements and a transport cable, to prevent competition (overlay) the returned signals with time.

Сигналы возвращения формируются в результате прохождения зондирующего импульса через разветвленную оптическую систему, на ответвлениях которой размещены оптические датчики или чувствительные элементы, состоящие из оптоволоконного кабеля, в частности стандартного одномодового, образующего в оптической цепи равнозначные встречно направленные пути прохождения части зондирующего импульса, сходящиеся в обратном направлении на сплиттере.The return signals are generated as a result of the passage of the probe pulse through a branched optical system, on the branches of which optical sensors or sensing elements are placed, consisting of a fiber optic cable, in particular a standard single-mode cable, forming in the optical circuit equivalent opposite directions of transmission of the probe pulse, converging in the opposite direction on the splitter.

В качестве транспортного кабеля представляется возможность использовать отрезок одномодового кабеля, закрепляемого на конструкции или укладываемого в грунт, обеспечивающий доставку сигналов зондирующего импульса к чувствительному элементу и передачу возвращенных сигналов на вход приемного устройства, а в качестве чувствительного элемента использовать отрезок одномодового кабеля, закрепляемого на конструкции, частности ограждении охраняемого объекта, обеспечивающий в комплекте с оборудованием высокую и избирательную чувствительность к физическим воздействиям оказываемых на сам чувствительный элемент или конструкции, на которых он закреплен.As a transport cable, it is possible to use a segment of a single-mode cable fixed to the structure or laid in the ground, which ensures the delivery of sounding pulse signals to the sensing element and transmitting the returned signals to the input of the receiving device, and use a piece of the single-mode cable fixed to the structure as a sensitive element, a particular fencing of the guarded facility, which provides complete and selective sensitivity with the equipment NOSTA to physical influences exerted on the sensor itself or the structure on which it is mounted.

На фигуре 1 представлен схематически рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель.The figure 1 shows a schematic reflectometer measuring the impact on fiber optic cable.

На фигуре 2 график сложения интерферирующих сигналов. Рефлектометрический измеритель воздействия на оптоволоконный кабель содержит оптоволоконный одножильный транспортный кабель 1 для транспортировки зондирующих импульсов в прямом и обратном направлении, соединенный одним из концов с приемно-передающим блоком 2, выполненным в виде рефлектометра, и соединенный оптическим контактом с сплиттером 3. Часть мощности лазерного импульса ответвляется от сплиттера 3 к сплиттеру, который соединяется с чувствительным элементом 4, выполненным в виде отрезка оптоволоконного кабеля, размещаемом на заграждении. Чувствительный элемент 4, это одна жила в кабеле, которая образует замкнутую петлю на сплиттере 10. Зондирующий импульс (см. фиг. 1 поз 6) поступает от источника лазерного излучения приемно-передающего блока 2 в транспортный кабель 1 и часть мощности зондирующего импульса от транспортной ветви ответвляется на сплиттере 3 обеспечивая дальнейшую транспортировку мощности зондирующего импульса к другим зонам. Далее ответвленная часть мощности зондирующего импульса поступает на вход второго сплиттера 10. Далее по двум ветвям 7 и 8 чувствительного элемента 4 разделенные части зондирующего импульса движутся во встречном направлении и достигают конца чувствительного элемента 4, проходят друг сквозь друга без взаимодействия и затем поступают на вход сплиттера 10 в обратном направлении. После сплиттера 10 разделенные сигналы складываются (интерферируют между собой) и следуют вместе в направлении приемно-передающего блока 2. При отсутствии динамических воздействий на чувствительный элемент 4 пути следования разделенных импульсов практически равны и не оказывают существенного влияния на длительность прохождения импульсов по чувствительному элементу 4, включая ветви сплиттера 10 (не считая незначительное влияние шума и допустимых помеховых факторов). При наличии динамических воздействий на чувствительный элемент 4, как показано на фиг. 1 (поз. 5 место воздействия на чувствительный элемент) пути следования разделенных импульсов к месту оказания физического воздействия оказываются не равными, так как время прохождения импульса по часовой стрелке на приведенном примере фиг. 1 меньше, чем время прохождения импульса против часовой стрелки. Импульс, следующий по часовой стрелке пройдет путь к месту воздействия с учетом деформации величиной L1 через время T1. Импульс, следующий против часовой стрелки, пройдет путь к месту воздействия уже с учетом деформации величиной L через время T1+2∗2 как показано на фиг 1 поз. 5, величина деформации волокна за время 2∗T2 изменится (от длины L1 до длины L) и импульс, проходящий эту деформацию против часовой стрелки, сдвигается по отношению к импульсу, прошедшему раньше во встречном направлении на определенную величину, т.е. сдвигается по фазе относительно встречного импульса. Сдвиг фазы оказывается достаточным, чтобы при сложении двух импульсов получить ярко выраженную интерференцию волн изменяющейся пропорционально силе и скорости внешнего воздействия. Из вышесказанного следует, что при T2=0, деформация для встречно идущих импульсов не успевает произойти, L1=L и сдвиг фаз встречно направленных сигналов в месте возникновения деформации не произойдет, а значит чувствительность, связанная с величиной сдвига фаз в этой точке стремится к нулю. Зависимость чувствительности датчика от начала зоны (от сплиттеров) к концу - от максимального значения до нуля и зависит от динамических характеристик силы воздействия (от конструктивных особенностей закрепления чувствительного элемента 4 на заграждении, силы воздействия, скорости и периодичности). На примере фиг. 1 поз. 9 приведен ориентировочный усредненный график зависимости чувствительности датчика, размещенного на заграждении. По вертикали отображается V - скорость изменения амплитуды возвращенного сигнала, по горизонтали S - расстояние до места воздействия на заграждение начиная от места соединения с сплиттером 10 (начало зоны). В момент поступления импульсов в обратном направлении на вход сплиттера 10 оба импульса складываются, интерферируют и продолжают движение в обратном направлении к приемно-передающему блоку 1. При сложении двух волн одинаковой частоты, но имеющих сдвиг фазы друг относительно друга, результирующее значение амплитуды сигнала зависит от величины амплитуды и сдвига фаз этих импульсов. На фиг. 2 показан график зависимости амплитуды возвращенного сигнала (линия 11), образованного сложением двух сигналов, например 40 (линия 12) и 60% (линия 13) мощности соответственно), для сдвига фаз 0, 90 и 180 градусов. Как видно из графика сложение двух сигналов может обеспечиваться при любом соотношении мощности сигналов и при любом сдвиге фаз. Оптимально мощности сигналов должны быть 50\50%. Изменение результирующего сигнала соответствует динамике физического воздействия на волокно. В качестве источника лазерного излучения и приемно-передающего блока 2 может служить стандартный или специализированный рефлектометр с открытым протоколом передачи данных измерений, или анализатор спектра, предназначенный для работы с одномодовым волокном, например в диапазоне длин волн 1310 нм и 1550 нм, с типовым соединителем, например типа FCVAPC или оптическим выводом для сварного соединения с транспортным кабелем 1. Обработка данных, определение характеристик воздействия, логическая обработка, визуализация результатов обработки и интеграция с другими системами производится на сервере специализированным программным обеспечением. Регулирование величины отбираемой мощности излучения осуществляется применением сплиттеров 4 и 10, содержащих ответвители с различным уровнем ответвляемой мощности, рассчитываемой в соответствии с руководством по эксплуатации и настройками рефлектометра. Мощность источника когерентного излучения (например, рефлектометра) при этом должна быть достаточной для обеспечения работоспособности устройства в целом. Величина отбираемой мощности излучения должна быть не слишком большой, чтобы не превысить величину возвращенного сигнала на входе фотоприемника оптоэлектронного блока (например, рефлектометра) более величины насыщения. Размеры контролируемых зон могут быть разными по конфигурации и произвольной длины. Наращивание их количества и определение мест расположения зон контроля осуществляется и обеспечивается в процессе конкретного монтажа системы и ограничено только номинальными значениями ответвляемой мощности лазерного излучения и оптимальной длиной контролируемых зон.In figure 2 a graph of the addition of interfering signals. A reflectometer for measuring the impact on a fiber optic cable contains a fiber optic single-core transport cable 1 for transporting probe pulses in the forward and reverse direction, connected at one end to a transmitter-receiver unit 2, made in the form of an OTDR, and connected to an optical contact with a splitter 3. Part of the laser pulse power branches from the splitter 3 to the splitter, which connects to the sensing element 4, made in the form of a piece of fiber optic cable, placed on razhdenii. The sensing element 4, this is one core in the cable, which forms a closed loop on the splitter 10. The probe pulse (see Fig. 1, pos. 6) comes from the laser source of the transmitter-receiver unit 2 into the transport cable 1 and part of the probe pulse power from the transport branches branches on the splitter 3 providing further transportation of the sounding pulse power to other zones. Next, the branched part of the probe pulse power is fed to the input of the second splitter 10. Then, along the two branches 7 and 8 of the sensing element 4, the separated parts of the probing pulse move in the opposite direction and reach the end of the sensing element 4, pass through each other without interaction, and then go to the input of the splitter 10 in the opposite direction. After the splitter 10, the separated signals are added (interfere with each other) and follow together in the direction of the receiving-transmitting unit 2. In the absence of dynamic effects on the sensing element 4, the paths of the separated pulses are almost equal and do not significantly affect the duration of the pulses along the sensitive element 4, including splitter branches 10 (not counting the slight influence of noise and permissible interference factors). In the presence of dynamic effects on the sensing element 4, as shown in FIG. 1 (pos. 5, the place where the sensor acts on the sensing element), the paths of the separated pulses to the place where the physical effect is exerted are not equal, since the pulse travel time clockwise in the example of FIG. 1 is shorter than the pulse travel time counterclockwise. An impulse, following in a clockwise direction, will pass the path to the place of impact, taking into account the deformation of the value L1 through time T1. The impulse, following counterclockwise, will pass the path to the place of influence, taking into account the deformation by the value L through time T1 + 2 ∗ 2 as shown in Fig. 1 pos. 5, the fiber strain value over time 2 ∗ T2 will change (from length L1 to length L) and the pulse passing this strain counterclockwise is shifted relative to the pulse that passed earlier in the opposite direction by a certain amount, i.e. phase shifted relative to the oncoming pulse. The phase shift turns out to be sufficient so that when two pulses are added, a pronounced interference of waves is obtained, which varies in proportion to the strength and speed of the external action. From the foregoing, it follows that at T2 = 0, deformation for counterpropagating pulses does not have time to occur, L1 = L and the phase shift of the opposite directional signals does not occur at the place where the deformation occurs, which means that the sensitivity associated with the phase shift at this point tends to zero . The dependence of the sensitivity of the sensor from the beginning of the zone (from the splitters) to the end is from the maximum value to zero and depends on the dynamic characteristics of the impact force (on the structural features of the fastening of the sensitive element 4 on the fence, the impact force, speed and frequency). In the example of FIG. 1 item Figure 9 shows an approximate average graph of the sensitivity of the sensor located on the fence. Vertically displays V - the rate of change of the amplitude of the returned signal, horizontally S - the distance to the point of impact on the fence starting from the point of connection with the splitter 10 (beginning of the zone). At the moment the pulses arrive in the opposite direction to the input of the splitter 10, both pulses are added, interfere, and continue to move in the opposite direction to the transmitter-receiver unit 1. When two waves of the same frequency are added, but have a phase shift relative to each other, the resulting signal amplitude depends on the magnitude of the amplitude and phase shift of these pulses. In FIG. 2 shows a graph of the amplitude of the returned signal (line 11), formed by adding two signals, for example 40 (line 12) and 60% (line 13) of power, respectively) for a phase shift of 0, 90 and 180 degrees. As can be seen from the graph, the addition of two signals can be provided for any ratio of signal power and for any phase shift. Optimal signal power should be 50 \ 50%. The change in the resulting signal corresponds to the dynamics of the physical effect on the fiber. As a source of laser radiation and a transmitter-receiver unit 2, a standard or specialized reflectometer with an open protocol for transmitting measurement data, or a spectrum analyzer designed to work with a single-mode fiber, for example, in the wavelength range of 1310 nm and 1550 nm, with a typical connector, can be used for example, type FCVAPC or optical output for welded connection to transport cable 1. Data processing, determination of the characteristics of the impact, logical processing, visualization of the processing results and integ tion with other systems is done on the server dedicated software. The magnitude of the selected radiation power is controlled by using splitters 4 and 10, containing couplers with different levels of branch power calculated in accordance with the instruction manual and reflectometer settings. The power of the coherent radiation source (for example, an OTDR) should be sufficient to ensure the operability of the device as a whole. The value of the selected radiation power should not be too large so as not to exceed the value of the returned signal at the input of the photodetector of the optoelectronic unit (for example, reflectometer) more than the saturation value. The sizes of controlled zones can be different in configuration and arbitrary length. The increase in their number and the determination of the locations of the control zones is carried out and ensured during the concrete installation of the system and is limited only by the nominal values of the branch power of the laser radiation and the optimal length of the controlled zones.

Claims

A reflectometer for measuring the impact on a fiber optic cable, containing a fiber optic transport cable for transporting probe pulses in the forward and reverse direction, connected at one end to a transmitting and receiving unit made in the form of an reflectometer, and at the other end connected to an optical contact using a splitter splitter with a sensing element, made in the form of a piece of fiber optic cable and splitter of the sensitive element, characterized in that the connection of the fibers of the sensitive about the element with its splitter is made with the formation of two opposite in length and shape of the oncoming paths of part of the power of the probe pulses returning along the same fibers to the junction on the splitter of the sensitive element, while the length and shape of the path of the optical fibers of the sensitive element are selected with the possibility of probing pulses without exceeding the allowable attenuation value of the set values, and the receiving-transmitting unit is made with the combined input-output of the probe pulses and the possibility of recording probing pulses returned by the sensitive element and transport cable along the same path in the opposite direction, followed by digitization of the power value of the returned probing pulses and their mathematical processing to differentiate data on the magnitude of interference and the fact of physical impact on the sensitive element with respect to the design on which a sensitive element with characteristics exceeding the established values caused by the impact of the intruder on the structure is fixed tion.