一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，裝置包括：信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，信號生成器與信號平衡器連接，信號平衡器與偏振態(tài)控制器連接，偏振態(tài)控制器與光電探測器連接，光電探測器與信號處理控制器連接，信號處理控制器與信號平衡器和偏振態(tài)控制器連接。通過設置信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，能夠利用信號平衡器、偏振態(tài)控制器調節(jié)兩路光信號的平衡，以及調整兩路光信號的偏振態(tài)，從而提高光纖周界安全防護系統的信噪比，提高系統定位精度。
【專利說明】
一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及安防設備技術領域，特別是指一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著國民經濟的發(fā)展，對一些重要的場所，比如金融機構、機場、軍事基地等進行安全保護越來越重要。據統計，這些地方所受到的威脅的一半都是由于安全監(jiān)測漏洞所造成的。對這些地方的安全防范系統除了不受天氣、地形等自然條件的影響外，還要能夠隨著安全防范范圍的擴大，犯罪手段的現代化進行及時的調整。
[0003]保障油氣管道的安全輸油是國家有關部門的一項重要職責，但隨著我國油氣管道的線路增多，管道傳輸距離的加長，管道泄漏的事件時有發(fā)生。油氣管道的泄漏一方面使國家財產蒙受了重大的損失，另一方面還有可能帶來環(huán)境污染和諸如火災等次生災害。造成油氣管道的泄漏有可能是自然原因，比如管道防腐層被破壞，管壁在土壤電化學腐蝕作用下出現銹點，腐蝕逐漸貫穿整個管壁的現象。還有當流程出錯、閥門誤動等原因可能使干線超壓造成管道泄漏。近年來，相對于油氣管道的自然泄漏，人為偷盜給管道帶來的破壞更為嚴重，已經成為石油泄漏的最主要原因。我國通常是派巡線員沿管道來回巡查的方法來保證石油輸送的安全，現在的一些不法分子就是利用巡線員前腳剛走的空隙，后腳就開始大肆地打孔盜油。因此，迅速發(fā)現管道泄漏并準確判定泄漏點成為管線平穩(wěn)安全運行的當務之急。
[0004]另外，隨著社會信息化步伐的加快，通信光纜越來越發(fā)揮著重要作用，但對如此長距離的通信光纜如何進行有效地保護始終是有關部門頭疼的一個問題。對通信光纜的破壞分為兩種:一種是非故意的破壞，典型的是一些建設單位在施工時不注意對地下鋪設的光纜進行保護，用挖掘機、打粧機等一些大型機器在埋有光纜的地面上施工，造成光纜的破壞;另一種就是有些不法分子為了謀取私利，大肆偷盜通信光纜。針對上述可能出現的對通信光纜破壞情況，對通信光纜的有效保護迫在眉睫。
[0005]不論是一些重要區(qū)域，還是油氣管道，或者是通信光纜，它們都密切關系著國家和人民的利益，因此對這些地方或設施進行安全防護顯得尤為重要。它們還有一個共同特點是空間距離長，所以如果采用人工巡邏的方式，必然會造成人力的極大浪費。當然也有人想出了一些方法，比如紅外對射系統，還有綜合了網絡、多媒體技術的閉路電視系統等，但這些方法都有一些缺點，如有的成本太高，有的是不適用于實際的應用環(huán)境等。
[0006]為了解決長距離安全防范的問題，早在十多年前，國外就有人提出了基于分布式光纖傳感的方案，采用馬赫-曾德干涉儀，利用對干涉信號分析和處理的結果進行入侵事件報警和定位。
[0007]在實際應用中，由于馬赫-曾德光纖干涉儀對周圍環(huán)境具有極高的敏感性，在長距離的馬赫-曾德光纖傳感中，存在一個限制傳感器應用的因素一一偏振衰落。在長距離的光路系統中外界應力將不可避免的使光纖發(fā)生光纖彎曲和扭轉，這將會引起光纖中激光偏振態(tài)的變化，另外光纖周圍溫度等環(huán)境因素的分布不均勻也會引起光纖中光偏振態(tài)的變化，使得光纖周界安全防護系統的信噪比較低。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型要解決的技術問題是提供一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，能夠提高光纖周界安全防護系統的信噪比。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，所述光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置包括:信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，所述信號生成器與所述信號平衡器連接，所述信號平衡器與所述偏振態(tài)控制器連接，所述偏振態(tài)控制器與所述光電探測器連接，所述光電探測器與所述信號處理控制器連接，所述信號處理控制器與所述信號平衡器和偏振態(tài)控制器連接。
[0010]優(yōu)選的，所述信號平衡器包括第一信號平衡器和第二信號平衡器，所述偏振態(tài)控制器包括第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器，所述光電探測器包括第一光電探測器和第二光電探測器，所述第一信號平衡器與第一偏振態(tài)控制器連接，所述第一偏振態(tài)控制器與第一光電探測器連接，所述第二信號平衡器與第二偏振態(tài)控制器連接，所述第二偏振態(tài)控制器與第二光電探測器連接。優(yōu)選的，所述信號處理控制器包括:平衡控制器、條紋對比度控制器和信號相關度控制器，所述平衡控制器與第一信號平衡器和第二信號平衡器連接，所述條紋對比度控制器與第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器連接，所述信號相關度控制器與所述第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器連接。
[0011]優(yōu)選的，所述信號平衡器為可調光衰減器，所述第一信號平衡器和第二信號平衡器分別為第一可調光衰減器第二可調光衰減器。
[0012]優(yōu)選的，所述可調光衰減器擁有兩個電壓輸入端。
[0013]優(yōu)選的，所述兩個電壓輸入端與所述平衡控制器連接。
[0014]優(yōu)選的，所述偏振態(tài)控制器為電極化儀，所述第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器分別為第一電極化儀和第二電極化儀。
[0015]優(yōu)選的，所述電極化儀擁有四個擠壓方向成45°交錯排列的擠壓器，電極化儀的四個擠壓器與條紋對比度控制器和信號相關度控制器連接。
[0016]優(yōu)選的，所述信號生成器包括:窄線寬激光器、耦合器、隔離器、第一Y波導和第二Y波導，所述窄線寬激光器與所述耦合器連接，所述耦合器與隔離器連接，所述隔離器與第一Y波導和第二 Y波導連接，所述第一 Y波導與所述第一信號平衡器連接，所述第二 Y波導與所述第二信號平衡器連接。
[0017]本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
[0018]上述方案中，通過設置信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，能夠利用信號平衡器、偏振態(tài)控制器調節(jié)兩路光信號的平衡，以及調整兩路光信號的偏振態(tài)，從而提高光纖周界安全防護系統的信噪比，提高系統定位精度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置結構連接框圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置信號處理控制器結構連接框圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置結構連接框圖。
[0022][主要元件符號說明]
[0023]信號生成器I;
[0024]信號平衡器2;
[0025]偏振態(tài)控制器3;
[0026]光電探測器4;
[0027]信號處理控制器5;
[0028]平衡控制器6;
[0029]條紋對比度控制器7;
[0030]信號相關度控制器8;
[0031]窄線寬激光器9;
[0032]耦合器10;
[0033]隔離器11;
[0034]第一Y 波導12;
[0035]第二Y 波導13。
【具體實施方式】
[0036]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0037]如圖1所示，本實用新型的實施例一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，所述光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置包括:信號生成器1、信號平衡器2、偏振態(tài)控制器
3、光電探測器4和信號處理控制器5，所述信號生成器I與所述信號平衡器2連接，所述信號平衡器2與所述偏振態(tài)控制器3連接，所述偏振態(tài)控制器3與所述光電探測器4連接，所述光電探測器4與所述信號處理控制器5連接，所述信號處理控制器5與所述信號平衡器3和偏振態(tài)控制器4連接；
[0038]優(yōu)選的，所述偏振態(tài)控制器與所述光電探測器之間設置有干涉臂，器件之間可以利用光纖進行連接。
[0039]優(yōu)選的，偏振態(tài)控制器3和光電探測器4之間設置有M-Z干涉儀，所述M-Z干涉儀有兩個耦合器構成，所述兩個耦合器可以作為順時針干涉儀輸入耦合器和逆時針干涉儀輸出耦合器，也可以作為逆時針干涉儀輸入耦合器和順時針干涉儀輸出耦合器。
[0040]優(yōu)選的，所述信號平衡器包括第一信號平衡器和第二信號平衡器，所述偏振態(tài)控制器包括第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器，所述光電探測器包括第一光電探測器和第二光電探測器，所述第一信號平衡器與第一偏振態(tài)控制器連接，所述第一偏振態(tài)控制器與第一光電探測器連接，所述第二信號平衡器與第二偏振態(tài)控制器連接，所述第二偏振態(tài)控制器與第二光電探測器連接。
[0041]其中，信號生成器生成的順時針和逆時針兩路光信號可以分別進入第一信號平衡器和第二信號平衡器對所述兩路光信號調平衡，調平衡后的兩路光信號可以分別對應進入第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器進行偏振態(tài)調整，偏振態(tài)調整后的兩路光信號經過M-Z干涉儀可以分別對應進入第一光電探測器和第二光電探測器，第一光電探測器和第二光電探測器可以將各自接收的光信號轉換成電信號發(fā)送給信號處理控制器。
[0042]本實用新型實施例的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，通過設置信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，能夠利用信號平衡器、偏振態(tài)控制器調節(jié)兩路光信號的平衡，以及調整兩路光信號的偏振態(tài)，從而提高光纖周界安全防護系統的信噪比，提高系統定位精度。
[0043]如圖2和3所示，本實用新型實施例的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，優(yōu)選的，所述信號處理控制器包括:平衡控制器、條紋對比度控制器和信號相關度控制器，所述平衡控制器與第一信號平衡器和第二信號平衡器連接，所述條紋對比度控制器與第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器連接，所述信號相關度控制器與所述第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器連接。
[0044]優(yōu)選的，所述信號平衡器為可調光衰減器，所述第一信號平衡器和第二信號平衡器分別為第一可調光衰減器第二可調光衰減器。
[0045]優(yōu)選的，所述可調光衰減器擁有兩個電壓輸入端。
[0046]優(yōu)選的，所述兩個電壓輸入端與所述平衡控制器連接。
[0047]優(yōu)選的，所述偏振態(tài)控制器為電極化儀，所述第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器分別為第一電極化儀和第二電極化儀。
[0048]優(yōu)選的，所述電極化儀擁有四個擠壓方向成45°交錯排列的擠壓器，電極化儀的四個擠壓器與條紋對比度控制器和信號相關度控制器連接。
[0049]所述信號生成器可以包括:窄線寬激光器9、耦合器10、隔離器11、第一Y波導12和第二 Y波導13，所述窄線寬激光器9與所述耦合器10連接，所述耦合器10與隔離器11連接，所述隔離器11與第一 Y波導12和第二 Y波導13連接，所述第一 Y波導12與所述第一信號平衡器連接，所述第二 Y波導13與所述第二信號平衡器連接。
[0050]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置包括:信號生成器、信號平衡器、偏振態(tài)控制器、光電探測器和信號處理控制器，所述信號生成器與所述信號平衡器連接，所述信號平衡器與所述偏振態(tài)控制器連接，所述偏振態(tài)控制器與所述光電探測器連接，所述光電探測器與所述信號處理控制器連接，所述信號處理控制器與所述信號平衡器和偏振態(tài)控制器連接。2.根據權利要求1所述的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述信號平衡器包括第一信號平衡器和第二信號平衡器，所述偏振態(tài)控制器包括第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器，所述光電探測器包括第一光電探測器和第二光電探測器，所述第一信號平衡器與第一偏振態(tài)控制器連接，所述第一偏振態(tài)控制器與第一光電探測器連接，所述第二信號平衡器與第二偏振態(tài)控制器連接，所述第二偏振態(tài)控制器與第二光電探測器連接。3.根據權利要求2所述的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述信號平衡器為可調光衰減器，所述第一信號平衡器和第二信號平衡器分別為第一可調光衰減器第二可調光衰減器。4.根據權利要求3所述的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述可調光衰減器擁有兩個電壓輸入端。5.根據權利要求2所述的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述偏振態(tài)控制器為電極化儀，所述第一偏振態(tài)控制器和第二偏振態(tài)控制器分別為第一電極化儀和第二電極化儀。6.根據權利要求2所述的光纖周界安全防護系統信噪比控制裝置，其特征在于，所述信號生成器包括:窄線寬激光器、耦合器、隔離器、第一 Y波導和第二 Y波導，所述窄線寬激光器與所述耦合器連接，所述耦合器與隔離器連接，所述隔離器與第一 Y波導和第二 Y波導連接，所述第一 Y波導與所述第一信號平衡器連接，所述第二 Y波導與所述第二信號平衡器連接。
【文檔編號】G01D5/34GK205664849SQ201620254779
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】李妍
【申請人】深圳市太陽訊傳感科技有限公司