[发明专利]一种基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统，其特征在于：包括传感光缆(11)、振动传动装置(13)、分布式光纤传感系统(1)，所述振动传动装置(13)将待测井盖(12)与传感光缆(11)连接，所述分布式光纤传感系统(1)与所述传感光缆(11)中的一芯冗余光纤相连接，所述振动传动装置(13)用于将待测井盖(12)开启时产生的振动信号传递给所述传感光缆(11)，所述分布式光纤传感系统(1)用于监测所连接光纤中的光缆信号，通过分析所述光缆信号中所携带的振动信号的频域信号诊断所述待测井盖(12)是否被非法开启，亦即判断光缆是否遭到入侵。

2.如权利要求1所述的基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统，其特征在于：所述振动传动装置(13)包括磁铁(14)、弹性拉伸件(15)、第一连接件(16)、第二连接件(17)、套箍(18)，第一连接件(16)通过磁铁(14)安装在待测井盖(12)上，第二连接件(17)通过套箍(18)安装在传感光缆(11)上，弹性拉伸件(15)的一端与第一连接件(16)连接，另一端与第二连接件(17)连接。

3.如权利要求2所述的基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统，其特征在于：所述弹性拉伸件(15)为软弹簧。

4.如权利要求1所述的基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统，其特征在于：所述分布式光纤传感系统(1)包括脉冲发生器(2)、驱动器(3)、超窄线宽激光器(4)、声光调制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、环形器(7)、探测器(8)、采集卡(9)、主机端(10)，超窄线宽激光器(4)与声光调制器(5)连接，脉冲发生器(2)通过驱动器(3)与声光调制器(5)连接，声光调制器(5)通过掺铒光纤放大器(6)与环形器(7)连接，环形器(7)与传感光缆(11)中的冗余光纤连接，环形器(7)、探测器(8)、采集卡(9)主机端(10)依次连接。

5.如权利要求4所述的基于光纤传感技术的光缆入侵监测系统，其特征在于：

所述超窄线宽激光器(4)用于产生强相干连续光，经过声光调制器(5)的调制后，得到峰值功率放大的脉冲光，然后该脉冲光信号会经过环形器(7)注入到传感光缆(11)的冗余光纤中；

所述光电探测器(8)用于探测传感光缆(11)中冗余光纤的光缆信号，所述采集卡(9)用于采集所述光缆信号并传送至主机端(10)；

所述主机端(10)用于将所述光缆信号中所携带的振动信号经过频域变换转换为振动频域信号，根据不同的扰动事件对应的频域信号特征不同判断井盖处于何种状态，进而判断光缆是否遭到入侵。

6.一种基于光纤传感技术的光缆入侵监测方法，其特征在于采用权利要求1-5中任一项所述系统进行，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将分布式光纤传感系统(1)安装在机房或变电站里，环形器中的环形器(7)与待传感光缆(11)的一芯冗余光纤相连接；

步骤二：分布式光纤传感系统(1)中的超窄线宽激光器(4)产生强相干连续光，经过声光调制器(5)的调制后，得到峰值功率放大的脉冲光，然后该脉冲光信号会经过环形器(7)注入到传感光缆(11)的冗余光纤中；

步骤三：待测井盖(12)通过振动传动装置(13)与传感光缆(11)相连接，使用易于拉伸的弹性拉伸件(15)分别连接在传感光缆(11)和待测井盖(12)之间，当待测井盖(12)遭受外力搬动时，弹性拉伸件(15)将待测井盖(12)上的机械振动传递至传感光缆(11)上，引起传感光缆(11)振动，所述振动传动装置(13)用于将待测井盖(12)开启时产生的振动信号传递给所述传感光缆(11)；

步骤四：分布式光纤传感系统(1)采集传感光缆(11)中冗余光纤的光缆信号，通过分析所述光缆信号中所携带的振动信号的频域信号诊断所述待测井盖(12)是否被非法开启，即判断光缆是否遭到入侵，其中不同的扰动事件对应的频域信号特征不同。