[发明专利]一种用于光纤传感安防系统的光纤编码定位方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感安全防范技术领域，具体涉及一种新型的光纤定位方法。

背景技术

光纤作为感应部件，具有灵敏度高、抗干扰性强、隐蔽性好的特点。随着光纤技术的发展，光纤传感技术越来越多得被应用于事件发生位置的确定。

传统的定位方法中，为了实现区域的划分，一般采用的方法是每个区域使用一根感应光纤来采集扰动信号，这些感应光纤互不相连，因此，区域的感应信号与感应光纤一一对应。随着分区数的增加，感应光纤的数量随之增加，与之相关的传输光缆的数量亦会增加；同时，这些互不相连的感应光缆通常对应着相应的信号调制光路、信号处理电路等，随着分区数量的增加，定位系统会越来越庞大，严重影响其在实际中的应用。

图1是一个传统的分区方案示例，这是一个光纤周界安防系统。该系统的分区方案中，周界分成三个区，每个区分别对应一根感应光缆(光纤)(1a)、(1b)、(1c)，每根光缆分别对应着一个干涉光路(由光纤无源器件构成)、反馈装置((2a)、(2b)、(2c))。显然，随着分区数的增加，相应的干涉光路、反馈装置等的数量会随之增加，系统渐显庞大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能适用于周界范围大、保密要求高的光纤传感安防系统的光纤定位方法。

本发明提出的光纤传感安全防范系统的光纤定位方法，核心是以编码方式，即用感应(传感)光纤的编码(排列组合)，实现不同区域的定位。即在不同的区域，使用不同的感应(传感)光纤集合；某区域内产生的扰动信号同时作用于该区域内光纤组合中的所有光纤，即位于该区域的光纤组合中的各感应光纤同时感应同一的扰动信号，从而系统可以根据采集到扰动的传感光纤的集合来确定扰动信号发生的区域，该集合与区域唯一对应。具体原理表述如下。

假设有n根感应(传感)光纤，根据编码原理，以每根光纤有扰动信号时对应“1”，没有扰动信号时对应“0”，n根光纤进行组合，形成的编码数量P为：

P={Cn0+Cn1+...Cnn-1+Cnn}=2n]]>

考虑到全“1”和全“0”的情况分别对应系统受到大的干扰和处于正常工作状况，不具有代表区域信息的功能，所以实际的分区数N为：

N＝P-2＝2ⁿ-2

根据上面的式子，4根光纤可对对应于14个分区，5根光纤可对应30个分区，6根光纤可对应62路分区，8根光纤对应254个分区。而8根光纤构成的光缆非常普遍，8路探测信号同时处理也不存在任何困难。

显然，在分区数很多的光纤定位系统中，这种编码定位方案优势很显著。特别地，如果采用两层或两层以上的定位层，优势会更加明显，它可以获得远大于上面推导的最大分区数。

例如，当在同一分区实行两个定位层时，在一层定位层某区域采用数量n′(n′＜n)的光纤进行完全编码，剩余的n″＝n-n′根光纤在另一定位层相应的区域进行新的排列组合，组合数N′可表示为：