[发明专利]分布式光纤的传感系统

权利要求书

1.一种分布式光纤的传感系统，其特征在于，包括：

温度监测子系统，用于监测分布式光纤的温度，得到温度信号；

振动监测子系统，用于监测所述分布式光纤的振动，得到振动信号；

处理器，与所述温度监测子系统和所述振动监测子系统通信连接，用于根据所述温度信号和所述振动信号确定告警信息，所述告警信息包括温度异常的位置区域和振动发生的位置区域。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式光纤包括多模光纤，所述温度监测子系统包括：

第一激光光源；

波分复用器，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述第一激光光源连接，所述第二端口与所述多模光纤连接，用于将所述第一激光光源发出的光传输至所述多模光纤，并接收从所述多模光纤返回的斯托克斯光和反斯托克斯光；

第一光电探测器，与所述第三端口和所述第四端口连接，用于将所述第三端口输出的斯托克斯光转换为第一温度信号，将所述第四端口输出的反斯托克斯光转换为第二温度信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分布式光纤还包括第一单模光纤、第二单模光纤和第三单模光纤，所述振动监测子系统包括：

第二激光光源；

第一耦合器，包括第五端口、第六端口和第七端口，所述第五端口与所述第二激光光源连接；

第二耦合器，包括第八端口、第九端口、第十端口和第十一端口，所述第八端口与所述第六端口连接，所述第九端口与所述第一单模光纤的一端连接，所述第十端口与所述第二单模光纤的一端连接；

第三耦合器，包括第十二端口、第十三端口和第十四端口，所述第十二端口与所述第七端口连接，所述第十三端口与所述第三单模光纤的一端连接；

第四耦合器，包括第十五端口、第十六端口和第十七端口，所述第十五端口与所述第一单模光纤的另一端连接，所述第十六端口与所述第二单模光纤的另一端连接，所述第十七端口与所述第三单模光纤的另一端连接；

第二光电探测器，与所述第十一端口连接，用于将所述第十一端口输出的光信号转换为第一振动信号；

第三光电探测器，与所述第十四端口连接，用于将所述第十四端口输出的光信号转换为第二振动信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述传感系统还包括：

数据采集器，与所述第一光电探测器、所述第二光电探测器、所述第三光电探测器和所述处理器连接，用于将所述第一温度信号、所述第二温度信号、所述第一振动信号和所述第二振动信号传输至所述处理器。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一激光光源为脉冲光源，所述脉冲光源发出的脉冲光的中心波长1550nm，所述脉冲光的平均功率为2mW，所述脉冲光的频率10kHz。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述波分复用器的中心波长包括1450nm、1550nm和1660nm。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一光电探测器的中心波长为1550nm，所述第一光电探测器为铟砷化镓-雪崩二极管。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二激光光源的中心波长为1550nm，所述第二激光光源的线宽小于5000Hz。

9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一耦合器、所述第二耦合器、所述第三耦合器和所述第四耦合器为3dB耦合器，所述3dB耦合器的偏振相关损耗小于0.02dB，所述3dB耦合器的回波损耗大于50dB。

10.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二光电探测器与第三光电探测器为PIN场效应晶体管，所述PIN场效应晶体管的放大倍数为1～2000，所述PIN场效应晶体管的带宽为1MHZ。