[发明专利]减少光纤振动系统偏振衰落的方法及应用其的探测系统

说明书

本发明涉及通信监测的技术领域，更具体地，涉及减少光纤振动系统偏振衰落的方法及应用其的探测系统，包括：S10.测量光纤的长度并记录，将纤芯头尾熔接组成一条往复布置的长距离光纤；S20.数据采集卡采集的数据发送至PC的数据处理程序中进行相位提取和运算得到相位变化值；S30.根据步骤S10中所测得的光纤长度，将光纤中每条纤芯位置映射到光纤的实际位置，取相位变化值最大的点作为实际信号；S40.若相位变化值超过相位变化阈值，则判定为振动入侵点，发出报警信号，并计算振动入侵点的位置；若相位变化值不超过相位变化阈值，则判定无振动信号。本发明采用多个点同时探测发生偏振衰落的机率大大降低，从而减少偏振衰落造成的入侵信号漏检现象。

技术领域

本发明涉及通信监测的技术领域，更具体地，涉及减少光纤振动系统偏振衰落的方法及应用其的探测系统。

背景技术

分布式光纤振动检测技术越来越广泛地应用于管道泄露探测、管道防开挖以及各种周界安防中。然而，由于种种原因导致光纤传感系统中的偏振衰落：(1)入射到光纤干涉结构的入射光的偏振方向随环境温度等变化随机扰动；(2)光纤干涉结构内部，由于光纤的随机弯曲、扭转等效应导致的双折射效应对传输光的偏振态产生影响，而这些影响又随环境温度、机械振动等外界因素的变化而变化。而上述偏振衰落导致分布式光线振动检测仪器易出现漏报现象，严重制约了分布式光纤振动检测仪器的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减少光纤振动系统偏振衰落的方法及应用其的探测系统，采用探测光缆并对其中的光纤进行往复布置、多点同时探测同一位置点振动信号，从而减少相干检测中由于偏振衰落而造成漏检的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种减少分布式光纤振动系统偏振衰落的方法，所述光纤包括M条纤芯，所述方法包括以下步骤：

S10.采用光时域反射仪测量光纤的长度并记录，将纤芯头尾熔接组成一条往复布置的长距离光纤；

S20.通过射频信号发生器发出脉冲信号，触发数据采集卡采集数据，数据采集卡采集的数据发送至PC的数据处理程序中进行相位提取和运算得到相位变化值；

S30.根据步骤S10中所测得的光纤长度，将光纤中每条纤芯位置映射到光纤的实际位置，取相位变化值最大的点作为实际信号；

S40.设置相位变化阈值，判断各点相位变化值与相位变化阈值的大小：若相位变化值超过相位变化阈值，则判定为振动入侵点，发出报警信号，并计算所述振动入侵点的位置；若相位变化值不超过相位变化阈值，则判定无振动信号。

本发明的减少分布式光纤振动系统偏振衰落的方法，将多芯光纤的纤芯头尾熔接后连接组成一条往复布置的探测长纤维，当光纤上某一点发生振动时，其内部相连的M条光纤就有M个点同时探测到振动，多个点同时探测发生偏振衰落的机率大大降低，从而减少偏振衰落造成的入侵信号漏检现象。

优选地，步骤S20中，脉冲信号的脉冲周期按下式计算：

T＝2nL/c

(1)

式中，L为光纤长度，n为光纤折射率，c为光速，T为脉冲周期。

脉冲周期由光纤的长度决定，一秒内数据采集卡共采集1/T组数据，脉宽a决定系统的定位精度，脉宽a与脉冲周期之间的关系表示为：T＝M*L/a。

优选地，步骤S30中：长距离光纤的长度为M×L，若以光纤距离起始端S米处为探测位置，则所述探测位置对应至长距离光纤的2NL+S米处以及2NL-S处共M个探测点，其中N取整数。当光纤上某一点发生振动时，其内部相连的M条光纤就有M个点同时探测到振动。