本技術(shù)涉及光纖振動傳感，具體為光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置。

背景技術(shù)：

1、在國內(nèi)周界安防領(lǐng)域內(nèi)，目前存在著紅外對射、泄漏電纜、脈沖電網(wǎng)等各種周界安防報警系統(tǒng)，但其均存在著受地形氣候電磁環(huán)境影響強、被突破幾率較高、防誤報技術(shù)低端等缺點，難以滿足現(xiàn)代軍事國防、司法監(jiān)獄、交通航運、能源管道等較高級別安防的需求；

2、隨著光纖傳感技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了以光纖作為傳感介質(zhì)的周界安防報警系統(tǒng)，由于其具有前端無源抗電磁干擾能力強、適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件、長距離布防、智能算法識別誤報率低、結(jié)構(gòu)簡單安裝隱蔽等優(yōu)點，正逐漸替代傳統(tǒng)的周界安防報警系統(tǒng)，開始占據(jù)市場主流；

3、光纖振動傳感系統(tǒng)利用光纖傳感技術(shù)，將傳感光纜敷設(shè)在被防護對象的物理圍界上，通過探測因外界擾動而產(chǎn)生的光波相位變化來判斷報警，在光纖振動傳感系統(tǒng)的光路工程調(diào)試過程中，由于前端傳感單元在敷設(shè)、熔接等安裝過程中存在著差異，導(dǎo)致光路損耗的不同，需要在安裝完成后檢測光路是否合格；

4、然而，現(xiàn)有的技術(shù)通常是在前端傳感單元人工施加標準擾動，使光纖干涉儀中的光波相位發(fā)生變化，通過檢測光能返回值的動態(tài)范圍來判斷光路是否合格，但由于前端傳感單元數(shù)量較多，需要兩人協(xié)同工作，一人在前端施加標準擾動，另一人在后端觀測光能返回值，導(dǎo)致調(diào)試過程費時費力，大大降低了光路工程調(diào)試效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決光纖振動傳感系統(tǒng)的光路工程調(diào)試效率較低的問題；本實用新型的目的在于提供光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，包括光纖振動傳感系統(tǒng)和光路信號診斷裝置，所述光路信號診斷裝置包括前端傳感單元、信號處理單元和報警顯示單元；

3、所述前端傳感單元由分束器、兩芯傳感光纜和光回裝置組成；

4、所述信號處理單元由可調(diào)光源、光源溫度控制裝置及探測器組成；

5、所述報警顯示單元由光強監(jiān)測裝置和報警裝置組成；

6、所述前端傳感單元安裝于戶外的物理圍界上，感應(yīng)因外界擾動而產(chǎn)生的振動信號；

7、所述信號處理單元控制光源的工作溫度和光信號輸出，光信號經(jīng)前端傳感單元因光波相位變化而形成的振動信號由探測器接收；

8、所述報警顯示單元對光強監(jiān)測裝置監(jiān)測到的信號進行判斷，若是入侵行為則產(chǎn)生報警指示。

9、優(yōu)選地，光源產(chǎn)生的光信號經(jīng)分束器分光后，由兩芯傳感光纜傳輸至光回裝置，光回裝置又將光信號經(jīng)兩芯傳感光纜傳輸回分束器，返回的兩路光在分束器發(fā)生干涉，產(chǎn)生干涉光信號，由探測器探測獲得光能返回值。

10、優(yōu)選地，在手動設(shè)置光源的工作溫度后，光源溫度控制裝置控制熱電制冷器加熱或制冷光源，同時通過光源溫度控制裝置的熱敏電阻監(jiān)測光源的實時溫度：若熱敏電阻檢測光源的溫度小于設(shè)定值時，則熱電制冷器加熱光源，若熱敏電阻檢測光源的溫度大于設(shè)定值時，則熱電制冷器制冷光源，通過閉環(huán)負反饋機制自動調(diào)節(jié)光源達到設(shè)定的恒溫狀態(tài)。

11、優(yōu)選地，探測器接收到的信號由光強監(jiān)測裝置進行分析計算光路信號的動態(tài)范圍是否合格，同時可判斷是否滿足報警條件，報警裝置則根據(jù)分析結(jié)果輸出文字、語音和聲光報警提示。

12、優(yōu)選地，所述光纖振動傳感系統(tǒng)通過改變光源的工作溫度，使前端傳感單元的光波相位發(fā)生變化，產(chǎn)生標準擾動的振動信號，其工作原理為：

13、光源溫度改變前的t0時刻，光路相位差為：

14、φ0＝2πτf0???????式1)

15、φ0：相位差；f0：光源溫度改變前的光頻率；τ：光在兩芯傳感光纜中分別傳輸返回后的時間差；

16、光源溫度改變后的t1時刻，光路相位差為：

17、φ1＝2πτf1??????????????????????????式2)

18、φ1：相位差；f1：光源溫度改變后的光頻率；τ：光在兩芯傳感光纜中分別傳輸返回后的時間差；

19、由式1)和式2)，獲得光源溫度改變導(dǎo)致的光波相位變化為：

20、δφ＝φ1-φ0＝2πτ(f1-f0)＝2πτδf??????????????????式3)

21、δφ：光源溫度改變導(dǎo)致的相位變化值；δf：溫度的光頻率變化率；τ：光在兩芯傳感光纜中分別傳輸返回后的時間差。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：

23、本實用新型中，在光路工程調(diào)試過程中，可手動微調(diào)光源的工作溫度，通過光源溫度控制裝置改變光源工作溫度，使前端傳感單元的光波相位發(fā)生變化，產(chǎn)生類似于在前端施加標準擾動的振動信號，通過檢測光能返回值的動態(tài)變化范圍來診斷光路是否正常，達到提高光路工程調(diào)試效率的目的。

技術(shù)特征：

1.光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，包括光纖振動傳感系統(tǒng)和光路信號診斷裝置，其特征在于，所述光路信號診斷裝置包括前端傳感單元、信號處理單元和報警顯示單元；

2.如權(quán)利要求1所述的光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，其特征在于，光源產(chǎn)生的光信號經(jīng)分束器分光后，由兩芯傳感光纜傳輸至光回裝置，光回裝置又將光信號經(jīng)兩芯傳感光纜傳輸回分束器，返回的兩路光在分束器發(fā)生干涉，產(chǎn)生干涉光信號，由探測器探測獲得光能返回值。

3.如權(quán)利要求1所述的光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，其特征在于，在手動設(shè)置光源的工作溫度后，光源溫度控制裝置控制熱電制冷器加熱或制冷光源，同時通過光源溫度控制裝置的熱敏電阻監(jiān)測光源的實時溫度：若熱敏電阻檢測光源的溫度小于設(shè)定值時，則熱電制冷器加熱光源，若熱敏電阻檢測光源的溫度大于設(shè)定值時，則熱電制冷器制冷光源，通過閉環(huán)負反饋機制自動調(diào)節(jié)光源達到設(shè)定的恒溫狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求1所述的光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，其特征在于，探測器接收到的信號由光強監(jiān)測裝置進行分析計算光路信號的動態(tài)范圍是否合格，同時可判斷是否滿足報警條件，報警裝置則根據(jù)分析結(jié)果輸出文字、語音和聲光報警提示。

5.如權(quán)利要求1所述的光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，其特征在于，所述光纖振動傳感系統(tǒng)通過改變光源的工作溫度，使前端傳感單元的光波相位發(fā)生變化，產(chǎn)生標準擾動的振動信號，其工作原理為：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了光纖振動傳感系統(tǒng)的光路信號診斷裝置，涉及光纖振動傳感技術(shù)領(lǐng)域；而本技術(shù)包括光纖振動傳感系統(tǒng)和光路信號診斷裝置，光路信號診斷裝置包括前端傳感單元、信號處理單元和報警顯示單元；前端傳感單元由分束器、兩芯傳感光纜和光回裝置組成；信號處理單元由可調(diào)光源、光源溫度控制裝置及探測器組成；報警顯示單元由光強監(jiān)測裝置和報警裝置組成；本技術(shù)中，在光路工程調(diào)試過程中，可手動微調(diào)光源的工作溫度，通過光源溫度控制裝置改變光源工作溫度，使前端傳感單元的光波相位發(fā)生變化，產(chǎn)生類似于在前端施加標準擾動的振動信號，通過檢測光能返回值的動態(tài)變化范圍來診斷光路是否正常，達到提高光路工程調(diào)試效率的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：韓曉陽,沈旭慧,姚好
受保護的技術(shù)使用者：浙江小川科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240514
技術(shù)公布日：2025/1/9