[实用新型]一种双参量OTDR周界安全监测系统

说明书

本实用新型公开了一种双参量OTDR周界安全监测系统，属于周界安全检测领域；包括监控终端，所述监控终端将同步产生的调制信号分别输入P‑OTDR系统和φ‑OTDR系统，所述P‑OTDR系统和φ‑OTDR系统将采集的信号返回至监控终端进行时间和空间两个维度的数据分析并输出报警结果，并采用同步调制信号，保证应用到P‑OTDR系统的探测光缆A和φ‑OTDR系统的探测光缆B时在监测周界入侵行为时，在时间和空间上能够完全一一对应，使后期信号处理时两光缆采集信号位于相同的位置，实现相互确认，精确定位，定位精度为±10m，且误报率低。

技术领域

本实用新型涉及铁路周界安全检测领域，具体涉及一种双参量OTDR周界安全监测系统。

背景技术

随着高速铁路的快速发展，铁路反恐防暴需求日益明显，铁路周边的安全也面临着重要考验，针对铁路线路长、跨度大、周边环境复杂等因素，探索适应铁路特殊应用场景的周界监控技术是亟需解决的问题。

目前周界防护主要采用的技术有：脉冲电子围栏、红外对射、微波墙、热成像视频分析、振动光缆等方式，然而脉冲电子围栏、红外对射、微波墙、热成像视频分析等技术设备是有源的，易受到电磁干扰，在环境恶劣、供电不便的区间这些前端探测器也是无法使用的，而且这些技术都不能够进行长距离监测。铁路现有基于光纤传感技术设备多是基于光纤光栅或是sagnic原理，光纤光栅型设备监控距离较短，不易进行长距离监测，sagnic原理型设备定位精度差，施工方式复杂繁琐。

专利号为201510537189.2的专利“一种形变式光纤围栏系统及其探测入侵活动的方法”公开了包括一个P-OTDR模块和一根传感光缆的围栏系统，该系统对单纯的外界振动不敏感，而对光缆的形变比较敏感，这也在一定程度上限制了其对入侵事件的探测能力范围，而且该系统只能通过设定强度阈值的大小进行报警信息的输出，不能对入侵事件进行模式识别进而达到对干扰信号排除的目的。偏振敏感光时域反射仪(P-OTDR)是由英国人A.J.Rogers于1998年提出来的，P-OTDR系统结构与Φ-OTDR系统非常相似，其区别在于环形器3端口与探测器之间多了一个偏振控制器，其功能是调制后向瑞利散射光的偏振态，仅让单一偏振态方向上的瑞利散射光通过。

专利号为201710003630.8的专利“一种基于相位敏感光时域反射计的铁轨异物入侵监测方法”公开了利用相位敏感型光时域反射仪(Φ-OTDR)技术采集铁轨沿线原始散射光信号，并利用原始散射光信号进行铁轨异物入侵监测，周界入侵应用中，单纯采用Φ-OTDR技术系统由于其具有较高的灵敏度对风雨、小动物、车辆经过及一些背景振动源产生的振动信号都能够进行较好的检测，然而正因如此，后期数据处理时尽管使用了模式识别方法仍很难完全排除小动物、未知振源等引起的振动干扰，从而导致系统的误报率较高，此外Φ-OTDR系统存在的干涉信号衰落现象经常引起系统的漏检测问题，严重制约了其实用性。相位敏感型的光时域反射仪(Φ-OTDR)技术由H.F.Taylor在1993年提出，迄今已有20余年的发展历史了，该技术已日趋成熟，它能够在长距离范围内同时探测光纤线路上多个点的振动情况，通过信号分析处理对入侵振动事件进行模式识别，其监控距离约为60km，空间分辨率约为±20m。

以上采用单一的相位敏感型光时域反射仪(Φ-OTDR)技术和偏振敏感光时域反射仪(P-OTDR)技术，防护范围小或误报率高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种双参量OTDR周界安全监测系统，解决了目前铁路周界采用单一防护方式误报率高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种双参量OTDR周界安全监测系统，包括监控终端，所述监控终端将同步产生的调制信号分别输入P-OTDR系统和Φ-OTDR系统，所述P-OTDR系统和Φ-OTDR系统将采集的信号返回至监控终端进行时间和空间两个维度的数据分析并输出报警结果。