[发明专利]基于光纤传感网的智能隧道监测和报警系统

摘要

本发明公开了一种基于光纤传感网的智能隧道监测和报警系统，包括光端机（1）、基于光纤传感网（10）的各传感网节点（7）、视频监视器（2）、广播喇叭（3）、应急电话（4）、情报板（5）以及用于信号传输的光缆（6）；所述光纤传感网（10）中监测数据通过光缆（6），经过光端机（1）接入监控中心，所述各传感网节点（7）均包含光纤光栅传感器FBG、光纤、摄像头、声音广播系统和光学火灾感应传感器、强制开关；通过所述光纤传感网将实时监测数据融合接入到监控中心，监控中心评估分析后，自动发送报警信号；同时自动启动强制开关实现安全控制。本发明可以在一些危险的环境中进行隧道监测；具有良好的技术转化基础、广泛的社会效益和经济效益。

主权项

一种基于光纤传感网的智能隧道监测和报警系统，其特征在于，该系统包括光端机（1）、基于光纤传感网（10）的各传感网节点（7）、视频监视器（2）、广播喇叭（3）、应急电话（4）、情报板（5）、用于信号传输的光缆（6）以及监控中心；所述光纤传感网（10）中监测的数据通过光缆（6），经过光端机（1）接入监控中心，其中：所述各传感网节点（7）均包含光纤光栅传感器FBG、光纤、摄像头、声音广播系统和光学火灾感应传感器、强制开关；通过所述光纤传感网将实时监测数据融合接入到监控中心，监控中心评估分析后，自动发送报警信号；同时自动启动强制开关实现安全控制；所述光纤传感网嵌入隧道（21）中，其至少包括保偏光纤（25）构成的相干传感网、单模光纤（30）构成的OTDR网络以及光纤光栅传感器（24）构成的FBG传感网，摄像头构成的视频监测网（28）和光学火灾感应传感器构成交叉火灾监测网；保偏光纤（25）构成的相干传感网采集的信号经过保偏光纤（25）后，由相干解调仪（26）接收，得到隧道结构的压应力分布图；单模光纤（30）构成的OTDR网络采集的信号经过单模光纤（30）和耦合器（19）后，由OTDR仪器（29）接收，用于监测隧道内裂纹的变化情况；由光纤（23）连接的光纤光栅传感器（24）构成的FBG传感网得到的光信号经由耦合器（20），由微处理器（12）、探测器（13）、函数发生器（14）、可调谐滤波器（15）构成的光纤光栅解调仪接收，用于监测隧道变形、渗漏、温度、火灾的分布情况；半导体光放大器（17）发出的光信号经过隔离器（18）和耦合器（19）进入隧道（21）中的光纤传感网，作为光纤传感网的光输入信号。