[实用新型]一种分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质监测技术领域，尤其涉及一种分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统。

背景技术

光纤传感是20世纪70年代伴随着光纤通信迅速发展起来的一种传感技术，它以光波为载体，光纤为媒介，实现被测量信号的感知和传输。在各种类型的分布式光纤传感器中，干涉型光纤传感器对振动具有很强的敏感性，同时具有结构相对简单，解调过程较为简单，连续高灵敏度的可传感范围，稳定性高等优势。目前广泛应用的定位方法为“互相关时延差法”，这种方法通过计算单一预警信号分别到达探测器A与探测器B的时间差来计算信号发生的位置，对单一信号定位效果很好。但是，当同一时刻有多个不同位置的预警信号到来时，它们会在探测器A与B处混叠，而且由于不同位置预警信号分别到达探测器的时间也不同，系统很难区分这些预警信号，更不能同时定位多个预警信号。

此外，传感光纤的铺设一般是监测区域内全路段铺设，但是在实际应用中，传感区域常会经过高噪音路段，而这些区域一般是不被监测的区域，而这些强噪声区域对传感光臂的干扰非常大，导致系统发生误报，提高虚警率，降低系统的探测精度和可靠性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种一种分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统，可对任意区域进行传感屏蔽，提高系统的探测灵敏度，降低虚警率。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统，包括：信号处理单元、光学处理单元和N个光纤传感器单元；N≥1；

其中，所述信号处理单元与光学处理单元连接；

所述光学处理单元包括：光源模块、光源耦合器、正向光环行器和反向光环行器；所述光源模块与所述光源耦合器连接；所述光源耦合器分别与正向光环行器、反向光环行器连接；

在所述正向光环行器与所述反向光环行器之间，通过单模光纤依次串联所述N个光纤传感器单元；

每个所述光纤传感器单元均包含：第一耦合器、传感光纤、参考光纤和第二耦合器；所述传感光纤连接在所述第一耦合器和所述第二耦合器之间；所述参考光纤连接在所述第一耦合器和所述第二耦合器之间；所述传感光纤与所述参考光纤的长度相同。

进一步的，所述N个光纤传感器单元依次部署在N个监测区域；其中，所述N个监测区域由用户预先设置，且相邻监测区域之间的非监测区域由所述单模光纤连通。

进一步的，所述信号处理单元包括：上位机、数据采集卡、第一光电转换电路和第二光电转换电路；

所述上位机与数据采集卡连接；

所述数据采集卡通过同轴电缆分别与所述第一光电转换电路、第二光电转换电路连接。

进一步的，所述信号处理单元与光学处理单元连接，具体为：

所述第一光电转换电路与所述反向光环行器连接；

所述第二光电转换电路与所述正向光环行器连接。

进一步的，所述光源模块为红外光激光生成模块。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统，包括：信号处理单元、光学处理单元和N个光纤传感器单元；光学处理单元包括：光源模块、光源耦合器、正向光环行器和反向光环行器；在正向光环行器与反向光环行器之间，通过单模光纤依次串联N个光纤传感器单元；每个光纤传感器单元均包含：第一耦合器、传感光纤、参考光纤和第二耦合器；传感光纤连接在第一耦合器和第二耦合器之间；参考光纤连接在第一耦合器和第二耦合器之间；传感光纤与所述参考光纤的长度相同。相比于现有技术的监控区域全路段铺设传感光纤和参考光纤，本实用新型技术方案采用分段式铺设，监控区域部署一个光纤传感器单元，各相邻光纤传感器单元之间的非监测区域通过单模光纤连接，从而避开非监测区域的回波振动信号或干扰噪声，大大提高系统的探测灵敏度，降低虚警率。

附图说明

图1是本实用新型提供的分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统的另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，是本实用新型提供的分段耦合干涉型的分布式光纤传感器系统的一种实施例的结构示意图。该系统包括：信号处理单元、光学处理单元和N个光纤传感器单元。在本实施例中，N的值为2。