[发明专利]一种光纤振动环境可视化监控方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤振动测量技术领域，特别是涉及一种光光纤振动环境可视化监控方法、装置及系统。

背景技术

现有的光纤传感系统，作用于光纤上的外界扰动信号，根据光弹效应，引起光纤中传输光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)变化，获得包含外界扰动信息的光信号后，对光信号进行光电转换、放大、A/D转换等处理，得到包含外界扰动信息的数字信号。为了避免远处的振动波对监控区域的干扰，需要知道振动源的位置。

但是，由于光纤传感系统通常是通过一条光纤来布防，并且光纤部署时的地点、长度、以及光纤的弯曲程度等都不是确定的，这就造成了即使明确了振源的距离，也不清楚实际的振源点在哪里，这就给实际应用带来很大的麻烦。

同时，光纤预警系统在进行长距离检测时，往往会出现误报警情况，这就需要视频来辅助监测报警的真实情况。例如，预警系统部署达到20公里，甚至80公里时，我们就不能草率的认为报警现场确实存在报警。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤振动环境可视化监控方法、装置及系统，能够及时反馈振动点位置的环境情况。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光纤振动环境可视化监控方法，所述方法包括：检测光纤的振动信号，并根据所述振动信号的振动数据确定振动点的位置；根据所述振动点的位置以及预先存储的沿光纤布设的多个摄像头的位置信息确定距离所述振动点位置最近的所述摄像头；根据确定的所述摄像头的位置信息确定所述摄像头的镜头转向所述振动点的转动角度θ；控制确定的所述摄像头转动所述角度θ使其镜头转向所述振动点以采集所述振动点位置的环境信息，并形成监控画面信息；反馈所述监控画面信息至监控端。

其中，所述多个摄像头的镜头初始位置设置为面向所述摄像头在所述光纤上的投影点；所述反馈所述监控画面信息至监控端的步骤之后，还包括：所述摄像头响应所述监控端发出的复位信号转动镜头至其初始位置。

其中，所述振动点的位置为地理位置坐标，所述摄像头的位置信息包括其地理位置坐标以及所述地理位置坐标距离光纤的垂直距离L1；所述根据确定的所述摄像头的位置信息确定所述摄像头的镜头转向所述振动点的转动角度θ的步骤具体为：根据确定的所述摄像头的地理位置坐标以及所述振动点的地理坐标计算所述摄像头在所述光纤上的投影点距离所述振动点的距离L2；根据公式tan(θ)＝L2/L1确定所述摄像头的镜头从初始位置转向所述振动点的转动角度θ。

其中，所述摄像头的位置信息包括其监控的至少一个定标点的地理位置信息，及所述摄像头与监控的每个定标点的连线与对应镜头的光轴所形成的角度β；所述根据所述振动点的位置以及预先存储的沿光纤布设的多个摄像头的位置信息确定距离所述振动点位置最近的所述摄像头的步骤包括：根据所述振动点的地理位置坐标确定距离所述振动点最近的定标点的地理位置坐标；根据所述确定的定标点确定监控所述定标点的摄像头。

其中，所述根据确定的所述摄像头的位置信息确定所述摄像头的镜头转向所述振动点的转动角度θ的步骤具体为：获取确定的所述摄像头的位置信息中与确定的所述定标点对应的角度β，从而得到所述摄像头的镜头从初始位置转向所述振动点的转动角度θ。

其中，所述确定振动点的位置的步骤之后，还包括：根据所述振动点的地理位置坐标在所述监控端所显示的地图上的相应位置绘制报警提示信息；当产生所述报警提示信息时发出一可视化环境监控指令，以在所述监控端显示报警位置的可视化窗口，所述可视化窗口用于显示反馈的所述监控画面信息。

其中，所述检测光纤的振动信号，并根据所述振动信号的振动数据确定振动点的位置的步骤包括：根据所述振动信号的振动数据确定振动点在光纤上距离所述光纤起始端的距离L；根据所述距离L以及预先存储的多个定标点的位置信息确定所述振动点所在的直线区间，从而确定形成所述直线区间的两个相邻定标点的位置信息；其中，所述定标点的位置信息包括地理位置坐标及其在光纤上距离所述光纤起始端的距离l，且所述光纤被所述多个定标点预先划分成多个近似直线的区间；根据确定的所述两个相邻的定标点的位置信息进行线性计算以确定所述振动点的地理位置坐标。