專利名稱：分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)判別模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要用于各類輸送危險(xiǎn)或高價(jià)值化工品管道安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控等的 管道監(jiān)控，是一種周界安全防衛(wèi)的寬域全光纖擾動(dòng)傳感與定位系統(tǒng)的擾動(dòng)定位信 號(hào)處理技術(shù)，屬于光纖傳感檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代伴隨著光導(dǎo)纖維及光纖通信技術(shù)發(fā)展而另辟新 徑迅速發(fā)展起來(lái)的一種嶄新的傳感技術(shù)。概括地說(shuō)，光纖傳感器就是利用光纖將 待測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓獠▍⒘窟M(jìn)行調(diào)制，并對(duì)被調(diào)制過(guò)的光波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)檢 測(cè)，從而獲得待測(cè)量值的一種裝置。
寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的原理是基于光纖中的后向瑞利散射效應(yīng)，借助光時(shí) 域反射技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式振動(dòng)測(cè)量的。寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以其可對(duì)被測(cè)量 場(chǎng)的連續(xù)空間進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的特點(diǎn)而成為光纖傳感技術(shù)中極其引人注目的一項(xiàng)新 技術(shù)。寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅具有一般光纖傳感器的特點(diǎn)，而且充分利用 了光纖空間連續(xù)分布的特點(diǎn)，可以在沿光纖分布的路徑上同時(shí)得到被測(cè)量的時(shí)間 和空間分布信息， 一舉解決了許多重大應(yīng)用場(chǎng)合下其他類型傳感器難以勝任的測(cè) 量任務(wù)，顯示出十分經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用前景。
對(duì)于一些重要設(shè)施或區(qū)域，如軍事禁區(qū)、高危禁區(qū)等，傳統(tǒng)的鐵絲電網(wǎng)對(duì)周界 安全保護(hù)、阻止非法侵入的效率非常低。而采用光纖安全預(yù)警系統(tǒng)，不僅能極大 的提高周界的警報(bào)效率，還能對(duì)警報(bào)地點(diǎn)準(zhǔn)確定位，進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè) 重要區(qū)域的實(shí)時(shí)安全預(yù)警。對(duì)重要設(shè)施與區(qū)域、構(gòu)筑周界物或埋地管道使用寬域 全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。
在國(guó)外，寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已被大量的應(yīng)用在光纖安全預(yù)警定位系 統(tǒng)。隨之光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣，各種光纖安全預(yù)警定位技術(shù)也在不斷 發(fā)展。目前已有的安全監(jiān)測(cè)主要有兩類。 一種是分布式溫度和應(yīng)力監(jiān)測(cè)技術(shù)，主 要利用光纖的非線性特性(拉曼效應(yīng)和布里淵效應(yīng))實(shí)時(shí)釆集外界事件對(duì)光纖的溫度影響和沖擊應(yīng)力來(lái)確定警報(bào)的位置，這種技術(shù)受到光纜的結(jié)構(gòu)和光纜與報(bào)警 地點(diǎn)的距離限制而影響監(jiān)測(cè)效果。另一種就是常用在管道破壞預(yù)警方面的聲波檢 測(cè)技術(shù)，該技術(shù)是利用聲波沿管道傳輸原理，在每隔一定距離安裝一個(gè)有源傳感 器，采集管道沿線的聲音信號(hào)加以分析，確定事件性質(zhì)，進(jìn)而對(duì)破壞管道事件提 前發(fā)現(xiàn)，但每個(gè)傳感器件必須配備一套供電裝置和通信裝置，這不僅增加了設(shè)備 的投資和維護(hù)成本，而且這些設(shè)施本身也容易遭到破壞，使系統(tǒng)不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的目的是提供一種分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào) 判別模塊，用于測(cè)量和檢測(cè)寬域全光纖系統(tǒng)的工作，更好地協(xié)調(diào)和完成系統(tǒng)中擾 動(dòng)信號(hào)定位和模式識(shí)別，管理好系統(tǒng)的工作任務(wù)。
技術(shù)方案光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，擾動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生背向散射效應(yīng)。借助光時(shí) 域反射技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式擾動(dòng)測(cè)量的。寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅具有一般傳 感器的基本特點(diǎn)，而且充分利用了光纖空間連續(xù)分布的特點(diǎn)，可以在沿光纖分布 的路徑上同時(shí)得到被測(cè)量參量的時(shí)間和空間分布信息， 一舉解決了許多寬域應(yīng)用 場(chǎng)合下其他類型傳感器難以勝任的測(cè)量任務(wù)。
寬域全光纖擾動(dòng)傳感和定位復(fù)合信號(hào)被前級(jí)探測(cè)與放大之后，必須由后臺(tái)監(jiān)控 系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、各種擾動(dòng)模式識(shí)別、結(jié)果實(shí)時(shí)顯示等功能。同時(shí) 還需具備歷史數(shù)據(jù)管理功能，保存采集的有用數(shù)據(jù)，供用戶檢索査詢。因此，后 臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制核心。
根據(jù)不同應(yīng)用需求，監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)任務(wù)，采用最佳方案決定系統(tǒng)的工作模 式和工作過(guò)程。由于擾動(dòng)傳感和定位復(fù)合信號(hào)是完全不同的兩種信號(hào)，所以如何 設(shè)定它們的工作次序和工作方式對(duì)于完成系統(tǒng)監(jiān)控和檢測(cè)特別重要，這種工作模 式被定義為前后判別法則。
監(jiān)控系統(tǒng)在正常狀態(tài)下，時(shí)刻檢測(cè)擾動(dòng)傳感光信號(hào)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到光信號(hào)出現(xiàn)異 常擾動(dòng)波形時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)異常處理模塊。首先記錄當(dāng)前事件，然后進(jìn)入異常 擾動(dòng)定位系統(tǒng)程序，檢測(cè)擾動(dòng)定位信號(hào)，迅速確定異常擾動(dòng)點(diǎn)的位置。然后進(jìn)行 連續(xù)波檢測(cè)，記錄供模式識(shí)別用的擾動(dòng)傳感信號(hào)，經(jīng)處理后確定信號(hào)的屬性，進(jìn) 行真假甄別，得出產(chǎn)生擾動(dòng)的原因。這種以事件位置為優(yōu)先的監(jiān)控方式定位為前 判別法則。當(dāng)系統(tǒng)工作在后判別法則時(shí)，系統(tǒng)首先工作在連續(xù)波方式，檢測(cè)擾動(dòng)傳感光信 號(hào)，并定時(shí)將異常光信號(hào)傳送至模式識(shí)別模塊，判別擾動(dòng)信號(hào)的真?zhèn)?，?dāng)被確認(rèn) 是有用擾動(dòng)信號(hào)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)定位功能，檢測(cè)擾動(dòng)定位光信號(hào)，確定產(chǎn)生擾 動(dòng)的位置。顯示異常擾動(dòng)的位置，從而確定報(bào)警級(jí)別，啟動(dòng)報(bào)警裝置。
寬域全光纖擾動(dòng)信號(hào)前-后判別方法是后臺(tái)終端控制整個(gè)寬域全光纖擾動(dòng)檢 測(cè)系統(tǒng)工作，可分為前判別法則和后判別法則兩種工作模式；當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀 態(tài)時(shí)，通過(guò)控制電路產(chǎn)生控制命令，控制電路控制檢測(cè)模式的選擇，讓系統(tǒng)工作 在連續(xù)波模式，或者工作在脈沖波模式下；在連續(xù)工作模式下，系統(tǒng)檢測(cè)是否出 現(xiàn)擾動(dòng)傳感信號(hào)；而在脈沖工作狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)出和檢測(cè)定位信號(hào)，定位擾動(dòng)地 點(diǎn)；在選定的工作模式下，系統(tǒng)完成與工作模式相對(duì)應(yīng)的光電檢測(cè)，光電信號(hào)在 光檢電路中，經(jīng)過(guò)放大和調(diào)理后，送到數(shù)據(jù)采集模塊中進(jìn)行采集，采集的信號(hào)經(jīng) 過(guò)處理后，形成對(duì)擾動(dòng)傳感信號(hào)處理結(jié)果。
前判別法則工作模式下，監(jiān)控系統(tǒng)在正常狀態(tài)下，運(yùn)行在正常工作模式，時(shí)刻 檢測(cè)光信號(hào)，此時(shí)系統(tǒng)工作在連續(xù)波模式，經(jīng)采集后的光信號(hào)進(jìn)行閾值處理，進(jìn) 行快速判別，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的擾動(dòng)傳感信號(hào)幅度超過(guò)閾值時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)異常處理 模塊，事件記錄模塊記錄當(dāng)前事件，然后進(jìn)入異常定位模塊，系統(tǒng)切換到脈沖波 模式，發(fā)出定位脈沖信號(hào)，在確定異常波動(dòng)點(diǎn)的位置即擾動(dòng)位置后，通過(guò)異常顯 示模塊將結(jié)果顯示在對(duì)應(yīng)地圖位置上；之后，監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入模式識(shí)別程序，啟動(dòng) 連續(xù)波模式，發(fā)出連續(xù)波光信號(hào)，檢測(cè)和記錄擾動(dòng)傳感信號(hào)，在模式識(shí)別模塊中 區(qū)別出異常擾動(dòng)傳感信號(hào)的類別，再經(jīng)過(guò)報(bào)警定級(jí)模塊確定報(bào)警級(jí)別，從而啟動(dòng) 報(bào)警裝置。
后判別法則工作模式下，系統(tǒng)運(yùn)行在正常工作模式，時(shí)刻檢測(cè)擾動(dòng)傳感光信 號(hào)，采集后的擾動(dòng)傳感光信號(hào)進(jìn)行閾值預(yù)處理，進(jìn)行快速判別；當(dāng)監(jiān)測(cè)到擾動(dòng)傳 感信號(hào)幅度超過(guò)閾值時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)異常處理模塊，事件記錄模塊記錄當(dāng)前事 件，然后進(jìn)入模式識(shí)別模塊，識(shí)別擾動(dòng)信號(hào)種類；如果判別出是無(wú)害擾動(dòng)，則系 統(tǒng)返回到正常工作模式，如果系統(tǒng)識(shí)別為有害擾動(dòng)，則進(jìn)入異常定位模塊，啟動(dòng) 脈沖波模式，發(fā)出定位光脈沖；從擾動(dòng)源散射回來(lái)的光信號(hào)就是定位光脈沖信號(hào)， 經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，由異常定位模塊迅速確定異常波動(dòng)點(diǎn)位置，異常顯示模塊將結(jié)果顯 示在對(duì)應(yīng)地圖位置上；確定位置后，系統(tǒng)再根據(jù)擾動(dòng)的性質(zhì)，經(jīng)過(guò)報(bào)警定級(jí)模塊 確定報(bào)警級(jí)別，從而啟動(dòng)報(bào)警裝置。
異常定位模塊采用一種基于高速數(shù)據(jù)采集和超高速計(jì)數(shù)方法，高速數(shù)據(jù)采集 卡采集散射回波信號(hào)，通過(guò)識(shí)別算法確定散射回波信號(hào)的位置，從而粗步確定發(fā) 生振動(dòng)源的大致位置，為了屏蔽各種干擾信號(hào)，將粗略位置信息轉(zhuǎn)換成為時(shí)間門 控，確保其它的無(wú)效信號(hào)不進(jìn)入計(jì)數(shù)脈沖。
用于權(quán)利要求l所述的寬域全光纖擾動(dòng)信號(hào)前/后判別方法的判別裝置中，后 臺(tái)終端的第一輸出端、LD激光器、光纖放大器、光纖分路器順序串聯(lián)連接，光纖 分路器的輸出端分兩路，其中一路接傳感光纖，另一路與光濾波器、光探測(cè)器、 放大器、數(shù)據(jù)釆集模塊順序串聯(lián)連接；數(shù)據(jù)采集模塊還與后臺(tái)終端相連接。
有益效果分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)判別模塊能夠?qū)崿F(xiàn)光纖擾動(dòng)信 號(hào)的高速實(shí)時(shí)采集、處理和模式識(shí)別，提高了整個(gè)寬域全光纖定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定 位精度，可達(dá)到60KM的定位長(zhǎng)度及土50M的定位精度。并且寬域全光纖擾動(dòng)信 號(hào)前-后判別裝置以及相應(yīng)方法還可以實(shí)時(shí)顯示、記錄擾動(dòng)點(diǎn)信息，有利于管理者 迅速制定出正確的安全措施，從而提高了被防衛(wèi)周界的安全性。


圖l寬域全光纖擾動(dòng)傳感和定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理圖， 圖2寬域全光纖擾動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前判別法則框圖， 圖3寬域全光纖擾動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后判別法則框圖。
其中101—LD激光器 103—光纖分路器 105—光濾波器 107—放大器 201—數(shù)據(jù)采集模塊 203—控制電路 211—異常處理模塊 213—異常定位模塊 215—模式識(shí)別模塊
102—光纖放大器
104—傳感光纖
106—光探測(cè)器
109—后臺(tái)終端
202—光檢電路
212—事件記錄模塊 214—異常顯示模塊 216—報(bào)警定級(jí)模塊
具體實(shí)施方式
一套完備的寬域全光纖擾動(dòng)傳感和定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如附圖l所示-
a.由后臺(tái)終端109邏輯控制，產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)，再由LD激光器101產(chǎn)生泵浦光脈 沖，經(jīng)光纖放大器(EDFA) 102進(jìn)行功率提升后通過(guò)光纖分路器(3dB光藕合器)103藕 合進(jìn)傳感光纖104，在傳感光纖104中將產(chǎn)生后向散射光，回來(lái)的后向散射光再經(jīng) 光纖分路器耦合103到光濾波器105進(jìn)行濾波和分離，從而得到后向瑞利散射光， 自此便完成了信號(hào)的采集工作。
b.從光濾波器105分離出來(lái)的后向瑞利散射光再分別進(jìn)入光電探測(cè)器 (PD)106進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)前級(jí)放大，從而完成信號(hào)的光電探測(cè)工作。
c.此時(shí)信號(hào)己由光功率形式轉(zhuǎn)換成電平形式，再分別進(jìn)入放大器107對(duì)電平信號(hào) 進(jìn)行放大，而后分別由數(shù)據(jù)采集模塊201進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而得到數(shù)字信號(hào)，再由 后臺(tái)終端109對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理、分析計(jì)算，便最終得到報(bào)警信息。
實(shí)現(xiàn)原理
寬域全光纖擾動(dòng)傳感和定位信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的前-后判別裝置結(jié)構(gòu)如附圖2所 示。在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中，使用后臺(tái)終端109,它控制整個(gè)寬域全光纖擾動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 工作。當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)控制電路203產(chǎn)生控制命令。控制電路203 可以控制檢測(cè)模式的選擇，讓系統(tǒng)工作在連續(xù)波模式，或者工作在脈沖波模式下。 在連續(xù)工作模式下，系統(tǒng)檢測(cè)擾動(dòng)傳感信號(hào)；而在脈沖工作狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)出和 檢測(cè)定位信號(hào)。在選定的工作模式下，系統(tǒng)完成與工作模式相對(duì)應(yīng)的光電檢測(cè)。 光電信號(hào)在光檢電路202中，經(jīng)過(guò)放大和調(diào)理后，送到數(shù)據(jù)采集模塊201中進(jìn)行采 集。采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，形成對(duì)擾動(dòng)傳感信號(hào)處理結(jié)果。
根據(jù)實(shí)際情況的需要，系統(tǒng)可以工作在前判別法則和后判別法則兩種工作模 式下。系統(tǒng)可以通過(guò)人工設(shè)定選擇相應(yīng)前后法則工作模式。下面就這兩個(gè)工作模 式作詳細(xì)說(shuō)明。
前判別法則系統(tǒng)框圖參見(jiàn)附圖2，其工作原理如下
監(jiān)控系統(tǒng)在正常狀態(tài)下，運(yùn)行在正常工作模式，時(shí)刻檢測(cè)光信號(hào)。從信號(hào)檢 測(cè)的難易角度看，系統(tǒng)可以工作在連續(xù)波模式。經(jīng)采集后的光信號(hào)進(jìn)行處理，這 里使用閾值法，進(jìn)行快速判別。閾值的設(shè)定可以有下面三種方法
1，人工設(shè)定法使用人工鍵盤或鼠標(biāo)輸入信號(hào)閾值。
2，擾動(dòng)當(dāng)量法使用基準(zhǔn)擾動(dòng)源，在遠(yuǎn)端發(fā)出擾動(dòng)，系統(tǒng)采集擾動(dòng)信號(hào)，計(jì) 算出擾動(dòng)電平，確定該電平為報(bào)警電平。3，自學(xué)習(xí)電平法通過(guò)自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，系統(tǒng)能夠確定每個(gè)分辨點(diǎn)上正常的背
景噪聲。系統(tǒng)可以設(shè)置成缺省值，也可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，確定參數(shù)。 當(dāng)監(jiān)測(cè)到的擾動(dòng)傳感信號(hào)幅度超過(guò)闞值時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)異常處理模塊211。
首先事件記錄模塊212記錄當(dāng)前事件，記錄內(nèi)容包括事件時(shí)間和強(qiáng)度等。然后進(jìn)入 異常定位模塊213，系統(tǒng)切換到脈沖波模式，發(fā)出定位脈沖信號(hào)。從擾動(dòng)源返回的 定位光脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)，定位點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)定位時(shí)間檢 測(cè)電路檢測(cè)定位脈沖。
為了提高定位精度，提出了一種基于高速數(shù)據(jù)采集和超高速計(jì)數(shù)技術(shù)的定位 方法。高速數(shù)據(jù)采集卡采集散射回波信號(hào)，通過(guò)識(shí)別算法確定散射回波信號(hào)的位 置，從而粗步確定發(fā)生振動(dòng)源的大致位置。為了屏蔽各種干擾信號(hào)，將粗略位置 信息轉(zhuǎn)換成為時(shí)間門控，確保其它的無(wú)效信號(hào)不進(jìn)入計(jì)數(shù)脈沖。
為了完成高速計(jì)數(shù)，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的雙計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式。高頻振蕩器產(chǎn)生高 頻信號(hào)，通過(guò)反相器后，可以得到正相和反相兩組高頻振蕩信號(hào)。分別使用兩 個(gè)計(jì)數(shù)器， 一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)正相振蕩信號(hào)，另一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)反相振蕩信號(hào)。由 于使用正相和反相計(jì)數(shù)，使得計(jì)數(shù)頻率提高一倍，相應(yīng)的定位精度提高一倍。達(dá) 到在同等頻率下定位精度高的目的。
在迅速確定異常波動(dòng)點(diǎn)的位置后，通過(guò)異常顯示模塊214將結(jié)果顯示在對(duì)應(yīng)地 圖位置上。之后，監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入模式識(shí)別程序，啟動(dòng)連續(xù)波模式，發(fā)出連續(xù)波光 信號(hào)，檢測(cè)和記錄擾動(dòng)傳感信號(hào)。在模式識(shí)別模塊215中區(qū)別出異常擾動(dòng)傳感信號(hào) 的類別，再經(jīng)過(guò)報(bào)警定級(jí)模塊216確定報(bào)警級(jí)別，從而啟動(dòng)報(bào)警裝置。
后判別法則系統(tǒng)框圖參見(jiàn)附圖3，其工作原理如下
當(dāng)系統(tǒng)工作在后判別法則的監(jiān)控狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行在正常工作模式，時(shí)刻檢 測(cè)擾動(dòng)傳感光信號(hào)。釆集后的擾動(dòng)傳感光信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，使用閾值法，進(jìn)行快 速判別。
當(dāng)監(jiān)測(cè)到擾動(dòng)傳感信號(hào)幅度超過(guò)閾值時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)異常處理模塊211。首 先事件記錄模塊212記錄當(dāng)前事件，記錄內(nèi)容包括事件時(shí)間和強(qiáng)度等。然后進(jìn)入模 式識(shí)別模塊215，識(shí)別擾動(dòng)信號(hào)種類。如果判別出是無(wú)害擾動(dòng)，則系統(tǒng)返回到正常 工作模式210。如果系統(tǒng)識(shí)別為有害擾動(dòng)，則進(jìn)入異常定位模塊213，啟動(dòng)脈沖波 模式，發(fā)出定位光脈沖。從擾動(dòng)源散射回來(lái)的光信號(hào)就是定位光脈沖信號(hào)。經(jīng)過(guò) 檢測(cè)后，由異常定位模塊213迅速確定異常波動(dòng)點(diǎn)位置，異常顯示模塊214將結(jié)果
顯示在對(duì)應(yīng)地圖位置上。確定位置后，系統(tǒng)根據(jù)擾動(dòng)的性質(zhì)，再經(jīng)過(guò)報(bào)警定級(jí)模 塊216確定報(bào)警級(jí)別，從而啟動(dòng)報(bào)警裝置。
以本例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
并對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本例 是一實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。系統(tǒng)主機(jī)為聯(lián)想萬(wàn)全R630G5配4CPU 8M緩存32G內(nèi)存。數(shù)據(jù)采集 卡采用專業(yè)公司提供的高速數(shù)據(jù)采集卡。采集卡上集成了2片高速50Msps 12-bit A/D轉(zhuǎn)換器，和2個(gè)獨(dú)立的高速精密運(yùn)算放大器和精密衰減濾波網(wǎng)絡(luò)組成程控增益 通道，實(shí)現(xiàn)士100mV到士20V的大動(dòng)態(tài)信號(hào)采集。采集卡設(shè)計(jì)了獨(dú)立的時(shí)間基準(zhǔn)和 時(shí)鐘控制器。通過(guò)軟件設(shè)置將系統(tǒng)觸發(fā)線和時(shí)鐘線級(jí)聯(lián)起來(lái)，采集系統(tǒng)在統(tǒng)一的 時(shí)鐘和觸發(fā)控制下實(shí)現(xiàn)全同步采集。A/D轉(zhuǎn)換的最高采樣頻率為40MHz，按l、 2、 5 分頻實(shí)現(xiàn)18檔采樣率設(shè)置；二個(gè)通道可獨(dú)立地用軟件控制增益，從土100mV到土20V 按l、 2、 5分為8檔。每通道最大采樣深度可達(dá)到16M采樣點(diǎn)。由控制器發(fā)出的采樣 命令可以通過(guò)采集卡采集所需的連續(xù)信號(hào)和脈沖信號(hào)。
后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)采用Windows操作平臺(tái)，具有較強(qiáng)的通用性和友好的人機(jī)界面。 選用的數(shù)據(jù)庫(kù)為MySQL，是個(gè)通用數(shù)據(jù)庫(kù)，得到大多數(shù)用戶的支持。監(jiān)控系統(tǒng)使 用編程語(yǔ)言為￥0++。
通過(guò)本實(shí)用新型中提出的法則，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地理位置顯示，在背景圖像上 覆蓋顯示報(bào)警和事件，從而提供清晰的入侵者視覺(jué)定位。信息顯示在地圖、平面 圖或照片上?？梢宰詣?dòng)完成事件定位或者鎖定在特殊視角。
監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示直方圖。直方圖顯示在整體光纖上每個(gè)可分辨的點(diǎn)上
檢測(cè)的振動(dòng)幅度。可以使用Zoom功能放大光纜上任何區(qū)域，以便進(jìn)行詳細(xì)分析。 此外，可以顯示原始波形和數(shù)據(jù)。
監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)輸出音頻。操作人員可以監(jiān)聽(tīng)光纜上所選擇的任何兩個(gè)隨
機(jī)點(diǎn)上的聲頻信號(hào)。系統(tǒng)可以同時(shí)記錄多點(diǎn)上的聲波信號(hào)，記錄的聲波可以播放、
保存或者輸出。
根據(jù)模式識(shí)別結(jié)果，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到信號(hào)超過(guò)設(shè)定的參數(shù) 值時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警。
當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控PC機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)下面的擴(kuò)展功
能
對(duì)使用本系統(tǒng)的用戶進(jìn)行分類，不同類別的用戶將擁有不同權(quán)限和職責(zé)，以 更好地實(shí)現(xiàn)信息隱藏和共享；設(shè)置權(quán)限。a初級(jí)只讀；b中級(jí)修改系統(tǒng)參數(shù)；C
管理員控制整個(gè)系統(tǒng)操作。
系統(tǒng)采用B/S (瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，客戶端只需通過(guò)MSWindows自帶的瀏 覽器即可訪問(wèn)整個(gè)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)客戶端的計(jì)算機(jī)硬件性能要求相對(duì)較低，可 充分利用現(xiàn)有資源。
權(quán)利要求1.一種分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)判別模塊，其特征是該裝置中，后臺(tái)終端(109)的第一輸出端(109-1)、LD激光器(101)、光纖放大器(102)、光纖分路器(103)順序串聯(lián)連接，光纖分路器(103)的輸出端分兩路，其中一路接傳感光纖(104)，另一路與光濾波器(105)、光探測(cè)器(106)、放大器(107)、數(shù)據(jù)采集模塊(201)順序串聯(lián)連接；數(shù)據(jù)采集模塊(201)還與后臺(tái)終端(109)相連接。
專利摘要分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)判別模塊，主要用于各類輸送危險(xiǎn)或高價(jià)值化工品管道安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控等的管道監(jiān)控，該模塊中，后臺(tái)終端(109)的第一輸出端(109-1)、LD激光器(101)、光纖放大器(102)、光纖分路器(103)順序串聯(lián)連接，光纖分路器(103)的輸出端分兩路，其中一路接傳感光纖(104)，另一路與光濾波器(105)、光探測(cè)器(106)、放大器(107)、數(shù)據(jù)采集模塊(201)順序串聯(lián)連接；數(shù)據(jù)采集模塊(201)還與后臺(tái)終端(109)相連接。用于測(cè)量和檢測(cè)寬域全光纖系統(tǒng)的工作，更好地協(xié)調(diào)和完成系統(tǒng)中擾動(dòng)信號(hào)定位和模式識(shí)別，管理好系統(tǒng)的工作任務(wù)。
文檔編號(hào)G02B6/28GK201191221SQ20082011622
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者東 丁, 馮宏偉, 孫小菡, 趙興群, 卿 陳, 樸 韋, 韋恩潤(rùn) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)