[发明专利]光纤水感知系统与方法

说明书

技术领域

本发明是一种监测光纤水感知系统与方法。

背景技术

昔知的光缆接续盒进水传感器，是利用进水后，水传感器中不织布高分子材料膨胀后，促使光纤弯曲损失原理，测其光回路的插入损失，感测时间耗长，并且最多只能侦测1～2个事件点；一旦不织布高分子材料吸水饱和后；便无法再重复使用。加上前端的进水点未修复时，则无法知道后端是否有进水点，如此在「经济与效能」层面上，即显得功能不足。

电信公司光缆遍布全国各地；近年来水灾、土石流等天然灾害频传；光纤网络的电信设施(如光交接箱与其中的电信设备、光缆接续盒)一旦进水，电信公司资产将蒙受巨大损失。本发明可为电信公司的光纤网络做最佳保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤水感知系统与方法，使成为具有感知能力的类神经网络；可重复使用的浸水光纤传感器用于电信公司侦测光缆接续盒进水；电信设施淹水警示、低洼地区、桥梁河川水位监测与告警的目的。

本发明采以光回路中「光回波损耗」事件作为监测原理。以水传感器可重复使用；水传感器可同时侦测出大于20个触水事件点；前端的进水点未修复时，仍可知道后端是否有进水点。同时此监测方法能够即时测知监测点的触水事件点。当水传感器触水时，水的折射率值约1.33，光传送到此接口时全反射条件无法满足，使得大部分的传送光都透射发散，而无法顺着原路反射回去，所以如果利用光时域反射器(OTDR)、光频域反射频谱仪(OFMCW)测试此光缆路由中水传感器的位置，原来有强能量的反射事件就会消失不见了；或者利用光源及光功率计测试出的反射光功率值降低，代表此位置安装水传感器的地方发生了触水现象；如此可通过光时域反射器(OTDR)侦测水传感器触水前、触水后光反射的差异，即时侦测监测点是否有触水发生。也可利用光频域反射频谱仪(OFMCW)测试光路反射损失事件的能力，侦测水传感器的反射事件，也可达到监测点的触水监测。也可利用光源及光功率计测试反射光功率值大小的变化，判断监测点有无触水状态。

本发明为一种光纤水感知系统，其中包括：监测设备，用以发送监测光源信号及接收该些水传感器回传的光信号、水传感器，为侦测光回路反射损失原理之光学组件，可重复使用，用以感测有水或无水的状态、光路选择器，负责将监测光讯号选择对应的监测光路由并送入复数个光监测路由，经由该信号处理控制单元处理分析；以及信号处理控制单元，用以分析该些水传感器回传的光信号，判断监测点有无触水状况。

如上所述的光纤水感知系统，监测设备为光时域反射器(OTDR)、光频域反射频谱仪(OFMCW)或光源及光功率计。

其中，该水传感器，触水前将监测光讯号反射回传回局端，触水后将监测光发散使得监测光讯号无法回传回局端。

该光路选择器，因应不同流程而输入监测波段，连接其后的光回路与装置，经由该信号处理控制单元依监测流程，切换不同光路将待测的光回路数与区域扩大，用以提高监测装置的使用效率。

其中，该信号处理控制单元，为监控整个流程，撷取、分析信号，以获得监测点有无触水的最新状况。

本发明的一种光纤水感知方法，其步骤至少包括：

a.于机房端设置一套光纤水感知系统，并于该等监测路由的监测点各安装一个水传感器；

b.该光纤水感知方法，视需要依序控制光路选择器切换至待测光路，监测设备将监测波的光讯号输入于待测光纤中，再经光缆至各路由的水传感器；

c.该水传感器未触水时可将监测波的光讯号反射回机房端，触水后则无法将监测波的光讯号反射回机房端，机房端的监测设备同时接收并量测光路由反射回来的光讯号，进而得到目前各水传感器的反射光功率值；以及

d.分析该各水传感器的光功率损失值，以量测监测点的水传感器是否有触水事件。

如上所述的光纤水感知方法，其特征在于，所述步骤d量测该些光纤路由的状态，更可包含：

a.量测水传感器的监测光功率小于预设的门坎值，则表示该监测点发生触水状况；

b.量测水传感器的监测光功率大小与原始值接近，则表示该监测点正常。

本发明所提供的光纤水感知系统与方法，与其它已知技术相互比较时，更具备下列优点：

1.本发明水传感器可重复使用。

2.本发明可监测大于20个监测点触水事件。

3.本发明于前端的进水点未修复时，仍可知道后端是否有进水点。

4.本发明提供便宜有效的触水监测方案，能够即时测知监测点触水状况，避免损失。

附图说明