一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)獲取與處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，包括以下步驟：獲取分布式光纖末端的感應(yīng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)；解調(diào)所述實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的報(bào)警信息；通過所述報(bào)警信息計(jì)算出報(bào)警點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并通過所述位置坐標(biāo)將所述報(bào)警點(diǎn)標(biāo)注在地圖界面上；將包括報(bào)警點(diǎn)的地圖信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動(dòng)終端，完成報(bào)警。本發(fā)明方法優(yōu)化了分布式光纖傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取和處理結(jié)構(gòu)，從而提升了其報(bào)警效率，提升了其智能化程度，降低了人工參與，降低人力資源需求。
【專利說明】一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)獲取與處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)獲取 與處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光纖傳感技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信傳輸領(lǐng)域，為一種重要的光纖應(yīng)用技術(shù)；但是在生 產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用，也受到一些限制。
[0003] 其主要原因是光纖傳感信息的獲取和處理相對復(fù)雜；尤其涉及到具體應(yīng)用，例如 分布式光纖傳感器系統(tǒng)在安防報(bào)警領(lǐng)域的應(yīng)用，往往受限于數(shù)據(jù)獲取以及處理效率，應(yīng)用 前景受限；或者造成使用成本的居高不下，需要大量的人力投入。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提升分布式光纖傳感報(bào)警數(shù)據(jù)獲取與處 理效率，降低人力投入的系統(tǒng)及方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與 處理方法，包括以下步驟：
[0006] 獲取分布式光纖傳感器末端的感應(yīng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0007] 解調(diào)所述實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的報(bào)警信息；
[0008] 通過所述報(bào)警信息計(jì)算出報(bào)警點(diǎn)的距離，并通過所述報(bào)警點(diǎn)的距離將所述報(bào)警點(diǎn) 標(biāo)注在虛擬地圖界面上；
[0009] 將包括報(bào)警點(diǎn)的地圖信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動(dòng)終端，完成報(bào) 警。
[0010] 進(jìn)一步地，所述報(bào)警點(diǎn)的距離為所述報(bào)警點(diǎn)距離分布式光纖傳感器末端與傳感主 機(jī)之間的距離。
[0011] 進(jìn)一步地，分布式光纖傳感器的末端數(shù)分別唯一對應(yīng)所述地圖的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在分 布式光纖傳感器的末端感應(yīng)輸出報(bào)警信號(hào)的情況下，所述虛擬地圖上與所述分布式光纖傳 感器的末端對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，輸出報(bào)警信息，顯示在監(jiān)視器上。
[0012] 進(jìn)一步地，所述報(bào)警信息通過彈窗或者接點(diǎn)色態(tài)變化的形式表征。
[0013] 進(jìn)一步地，通過報(bào)警點(diǎn)的距離計(jì)算所述虛擬地圖節(jié)點(diǎn)的步驟包括：
[0014] 將報(bào)警點(diǎn)的距離與第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離作差得到差值cz ;
[0015] 在cz為0的情況下，所述第i個(gè)節(jié)點(diǎn)為所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛擬地圖上對應(yīng)的節(jié) 占.
[0016] 在cz不為0的情況下，逐次比對其余節(jié)點(diǎn)的距離，直至確定所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛 擬地圖上對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；
[0017] 其中，i為自然數(shù)；虛擬地圖上的所有節(jié)點(diǎn)的距離均預(yù)先設(shè)置。
[0018] -種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0019] 分布式光纖傳感系統(tǒng)，用于安防區(qū)域的監(jiān)視，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0020] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于解調(diào)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0021] 中心服務(wù)器，用于計(jì)算報(bào)警點(diǎn)的距離并實(shí)現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)與虛擬地圖上的節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)， 以及輸出報(bào)警信息；
[0022] 獲取終端，接收中心服務(wù)器發(fā)出的報(bào)警信息。
[0023] 進(jìn)一步地，所述分布式光纖傳感系統(tǒng)包括：分布式光纖傳感器以及傳感主機(jī)；
[0024] 所述分布式光纖傳感器設(shè)置在安防區(qū)域的各待監(jiān)測點(diǎn)處，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測量；
[0025] 所述傳感主機(jī)接收分布式光纖傳感器的監(jiān)測量，并轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0026] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊為基于Lab View的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0027] 進(jìn)一步地，所述中心服務(wù)器為Web服務(wù)器。
[0028] 進(jìn)一步地，所述獲取終端為移動(dòng)終端或者固定終端設(shè)備。
[0029] 本發(fā)明提供的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法通過系統(tǒng)的獲取 分布式光纖傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將其通過數(shù)據(jù)解調(diào)，關(guān)聯(lián)虛擬地圖以及發(fā)送至接收 終端的方式，提升報(bào)警系統(tǒng)的智能化程度，在提升預(yù)警性能，同時(shí)大大降低人工參與，降低 人力投入；同時(shí)配合分布式光纖傳感系統(tǒng)，建立高效的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，作為報(bào)警 應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效的，預(yù)警信息獲取，處理以及發(fā)送，大大提升了預(yù)警性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn)算法示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的分布式光纖傳感系統(tǒng)示意圖；
[0033] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的分布式光纖傳感系統(tǒng)在線狀態(tài)監(jiān)測算法示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，包括 以下步驟：
[0035] 獲取分布式光纖傳感器末端的感應(yīng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0036] 解調(diào)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的報(bào)警信息；
[0037] 通過報(bào)警信息計(jì)算出報(bào)警點(diǎn)的距離，并通過報(bào)警點(diǎn)的距離將報(bào)警點(diǎn)標(biāo)注在虛擬地 圖界面上；
[0038] 將包括報(bào)警點(diǎn)的地圖信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動(dòng)終端，完成報(bào) 警。
[0039] 分布式光纖傳感系統(tǒng)通過光纖鏈路的偏振光檢測實(shí)現(xiàn)傳感報(bào)警，將感應(yīng)的光脈沖 變化回傳，通過光電轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后通過數(shù)據(jù)采集卡存儲(chǔ)輸出，實(shí)現(xiàn)傳感過程。本 實(shí)施例提供分布式光纖傳感系統(tǒng)作為安防區(qū)域的監(jiān)測傳感，通過末端光纖鏈路配置在待監(jiān) 測點(diǎn)，實(shí)施監(jiān)控報(bào)警。
[0040] 在實(shí)時(shí)監(jiān)控過程中，分布式光纖傳感系統(tǒng)不間斷的將光纖鏈路中的光信號(hào)回傳， 檢測，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)輸出；通過解調(diào)實(shí)時(shí)回傳的傳感數(shù)據(jù)，獲取報(bào)警信息。
[0041] 在某點(diǎn)存在報(bào)警狀態(tài)時(shí)，通過數(shù)據(jù)解調(diào)，能夠準(zhǔn)確的得到報(bào)警點(diǎn)的具體位置，鑒于 光纖鏈路的結(jié)構(gòu)關(guān)系，通常表現(xiàn)為與傳感主機(jī)的距離，即某點(diǎn)距離傳感主機(jī)的距離，將作為 標(biāo)注報(bào)警點(diǎn)的參量；通過計(jì)算報(bào)警信息獲取距離參量，從而獲取報(bào)警點(diǎn)的信息，明確報(bào)警 點(diǎn)。
[0042] 為了便于解讀，可以將所有分布式光纖傳感系統(tǒng)繪制成虛擬地圖，在虛擬地圖上 標(biāo)出安防區(qū)域內(nèi)監(jiān)控報(bào)警點(diǎn)，當(dāng)明確報(bào)警點(diǎn)的信息后，通過虛擬地圖上的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)，形象的 顯示報(bào)警位置。
[0043] 為了實(shí)現(xiàn)報(bào)警的可靠性和及時(shí)性，可以通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)，向終端發(fā)送 報(bào)警信息。
[0044] 報(bào)警信息的形式可根據(jù)實(shí)際情況選取，優(yōu)選的，可以通過虛擬地圖節(jié)點(diǎn)的色態(tài)變 化表示與節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的光纖鏈路的光信號(hào)的狀態(tài)，以表征報(bào)警信息；或者以彈窗的形式顯 示在虛擬地圖上，說明報(bào)警點(diǎn)的位置代號(hào)等信息。
[0045] 參見圖1，通過報(bào)警點(diǎn)的距離計(jì)算虛擬地圖節(jié)點(diǎn)的步驟包括：
[0046] 將報(bào)警點(diǎn)的距離與第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離作差得到差值cz ;
[0047] 在cz為0的情況下，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)為所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛擬地圖上對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；
[0048] 在cz不為0的情況下，以cz為閾值，逐次比對其余節(jié)點(diǎn)的距離；當(dāng)新差值比cz小 時(shí)，以新差值為閾值；直至新差值大于閾值即可確定所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛擬地圖上對應(yīng)的 節(jié)點(diǎn)；
[0049] 其中，i為自然數(shù)；虛擬地圖上的所有節(jié)點(diǎn)的距離均預(yù)先設(shè)置。
[0050] 報(bào)警點(diǎn)的距離為所述報(bào)警點(diǎn)距離分布式光纖傳感器末端與傳感主機(jī)之間的距離。 分布式光纖傳感器的末端數(shù)分別唯一對應(yīng)地圖的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在分布式光纖傳感器的末端感 應(yīng)輸出報(bào)警信號(hào)的情況下，虛擬地圖上與分布式光纖傳感器的末端對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，輸出報(bào)警 信息，顯示在監(jiān)視器上。
[0051] 參見圖2,本實(shí)施例還提供一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，包括：
[0052] 分布式光纖傳感系統(tǒng)，用于安防區(qū)域的監(jiān)視，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0053] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于解調(diào)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0054] 中心服務(wù)器，用于計(jì)算報(bào)警點(diǎn)的距離并實(shí)現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)與虛擬地圖上的節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)， 以及輸出報(bào)警信息；
[0055] 獲取終端，接收中心服務(wù)器發(fā)出的報(bào)警信息。
[0056] 參見圖3,分布式光纖傳感系統(tǒng)包括：分布式光纖傳感器以及傳感主機(jī)；
[0057] 分布式光纖傳感器設(shè)置在安防區(qū)域的各待監(jiān)測點(diǎn)處，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測量；
[0058] 傳感主機(jī)接收分布式光纖傳感器的監(jiān)測量，并轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0059] 其具體結(jié)構(gòu)包括：脈沖光源、傳感光纖鏈路、檢偏器、環(huán)形器、光探測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路、數(shù)據(jù)采集卡以及傳感主機(jī)；檢偏器與環(huán)形器之間以及檢偏器與光探測器之間用法 蘭盤連接，光纖接頭不匹配時(shí)需要添加跳線轉(zhuǎn)接。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)采集卡之間使用 BNC-SMA轉(zhuǎn)接線連接。數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)之間使用RS-485轉(zhuǎn)串口線連接。分布式光纖傳 感鏈路可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來設(shè)計(jì)敷設(shè)方式；對于柵欄、圍墻類可視區(qū)域優(yōu)選外敷法或淺埋 法，對電纜隧道、石油管道等管道類區(qū)域優(yōu)選內(nèi)嵌式敷設(shè)法。
[0060] 數(shù)據(jù)處理模塊為基于Lab View的數(shù)據(jù)處理模塊。
[0061] 中心服務(wù)器為Web服務(wù)器。
[0062] 猶取終端為移動(dòng)終端或者固定終端設(shè)備。
[0063] 參見圖4,分布式光纖傳感系統(tǒng)在線狀態(tài)監(jiān)測功能的實(shí)現(xiàn)需要數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)與 Web服務(wù)器之間不停地問答來實(shí)現(xiàn)：首先在分布式光纖傳感系統(tǒng)上定時(shí)3s發(fā)送一個(gè)問詢信 號(hào)；然后Web服務(wù)器在收到問詢信號(hào)后就會(huì)以綠燈提示前者在線，并清除上一次定時(shí)，重新 定時(shí)l〇s ;如果10s內(nèi)沒有收到問詢信號(hào)，服務(wù)器會(huì)以紅燈預(yù)警的形式提示前者掉線；2s后 服務(wù)器以彈框的形式再次提示前者掉線。
[0064] 本發(fā)明提供的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法通過系統(tǒng)的獲取 分布式光纖傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將其通過數(shù)據(jù)解調(diào)，關(guān)聯(lián)虛擬地圖以及發(fā)送至接收 終端的方式，提升報(bào)警系統(tǒng)的智能化程度，在提升預(yù)警性能，同時(shí)大大降低人工參與，降低 人力投入；同時(shí)配合分布式光纖傳感系統(tǒng)，建立高效的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，作為報(bào)警 應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效的，預(yù)警信息獲取，處理以及發(fā)送，大大提升了預(yù)警性能。
[0065] 最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，其特征在于，包括以下步 驟： 獲取分布式光纖傳感器末端的感應(yīng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)； 解調(diào)所述實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的報(bào)警信息； 通過所述報(bào)警信息計(jì)算出報(bào)警點(diǎn)的距離，并通過所述報(bào)警點(diǎn)的距離將所述報(bào)警點(diǎn)標(biāo)注 在虛擬地圖界面上； 將包括報(bào)警點(diǎn)的地圖信息通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動(dòng)終端，完成報(bào)警。
2. 如權(quán)利要求1所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，其特征在 于：所述報(bào)警點(diǎn)的距離為所述報(bào)警點(diǎn)距離分布式光纖傳感器末端與傳感主機(jī)之間的距離。
3. 如權(quán)利要求2所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，其特征在 于：分布式光纖傳感器的末端數(shù)分別唯一對應(yīng)所述地圖的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在分布式光纖傳感器 的末端感應(yīng)輸出報(bào)警信號(hào)的情況下，所述虛擬地圖上與所述分布式光纖傳感器的末端對應(yīng) 的節(jié)點(diǎn)，輸出報(bào)警信息，顯示在監(jiān)視器上。
4. 如權(quán)利要求3所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，其特征在 于：所述報(bào)警信息通過彈窗或者接點(diǎn)色態(tài)變化的形式表征。
5. 如權(quán)利要求3所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與處理方法，其特征在 于，通過報(bào)警點(diǎn)的距離計(jì)算所述虛擬地圖節(jié)點(diǎn)的步驟包括： 將報(bào)警點(diǎn)的距離與第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離作差得到差值cz ; 在cz為0的情況下，所述第i個(gè)節(jié)點(diǎn)為所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛擬地圖上對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)； 在cz不為0的情況下，逐次比對其余節(jié)點(diǎn)的距離，直至確定所述報(bào)警點(diǎn)在所述虛擬地 圖上對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)； 其中，i為自然數(shù)；虛擬地圖上的所有節(jié)點(diǎn)的距離均預(yù)先設(shè)置。
6. -種分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括： 分布式光纖傳感系統(tǒng)，用于安防區(qū)域的監(jiān)視，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于解調(diào)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)； 中心服務(wù)器，用于計(jì)算報(bào)警點(diǎn)的距離并實(shí)現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)與虛擬地圖上的節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，以及 輸出報(bào)警信息； 獲取終端，接收中心服務(wù)器發(fā)出的報(bào)警信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式光纖傳感 系統(tǒng)包括：分布式光纖傳感器以及傳感主機(jī)； 所述分布式光纖傳感器設(shè)置在安防區(qū)域的各待監(jiān)測點(diǎn)處，實(shí)時(shí)回傳監(jiān)測量； 所述傳感主機(jī)接收分布式光纖傳感器的監(jiān)測量，并轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊為 基于Lab View的數(shù)據(jù)處理模塊。
9. 如權(quán)利要求7所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述中心服務(wù)器為Web 服務(wù)器。
10. 如權(quán)利要求7所述的分布式光纖傳感報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取終端為移動(dòng) 終端或者固定終端設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G08B25/01GK104217558SQ201410502467
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】唐明, 陶泓, 王超東, 趙燦, 廖若霖 申請人:華中科技大學(xué)