[实用新型]一种分布式光纤地铁隧道安全监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及分布式光纤传感地铁隧道安全监控系统。

背景技术

中国各城市地铁经过了十多年的高速建设已经形成了拥有数百条线路，运营里程超过上万公里的庞大复杂网络。地铁网络安全运营所面临的挑战与城市总体建设和地下空间开发密切相关。一方面，地铁线路必将越来越密集、环境越来越复杂；另一方面，城市基础设施、地面建筑及地下空间的开发业越来越密集，从而不可避免地形成冲突。如在地铁隧道附近，甚至在正上方，有各类桩基施工、各类钻孔以及开挖作业，其形成的振动、侵入等严重威胁地铁隧道的结构安全和运营安全。光纤分布式振动实时监测技术，是近年来的传感技术的研究热点。分布式光纤传感地铁隧道安全监控系统利用连续布设的光纤感知长距离线状结构的异常振动，将光纤分布式振动测试技术用于对威胁地铁隧道安全行为的实时监测。为地铁安全监测提供一种新型、有效、切实可行的解决方案，为地铁的安全运营提供可靠地技术支撑。

由于地铁隧道运营环境复杂，地铁运营、环境噪场、汽车等地音振动的噪场都可能影响系统，降低系统的稳定性。

由此可见如何提高分布式光纤传感地铁隧道安全监控系统运行的信噪比，提高系统稳定性，降低环境干扰引起的误漏报，是本领域亟需要解决的问题。

实用新型内容

针对现有分布式光纤传感地铁隧道安全监控系统易受到地铁运营、环境噪场、汽车等地音振动的噪场影响，造成稳定性以及监测准确性降低的问题，本实用新型的目的在于提供一种高可靠性的分布式光纤地铁隧道安全监控系统，本实用新型从系统构建的多个方面以及通过物理方式，对现场噪场进行综合的消除，提高系统运行信噪比，提高系统稳定性，降低环境干扰引起的误漏报。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种分布式光纤地铁隧道安全监控系统，所述安全监控系统包括主机、前端设备以及尾端设备，前端设备与尾端设备之间通过传感光缆连接，传感光缆分布于隧道内，在前端设备与尾端设备之间构成光路；所述前端设备中构建白光光源，基于该白光光源在尾端设备之间构建白光干涉系统。

进一步的，所述前端设备中包括光源模块以及光源控制模块，所述光源模块内部集成热敏电阻和制冷器，所述光源控制模块通过恒流源对光源模块进行驱动，并控制其上的制冷器。再进一步的，所述光源模块为集成热敏电阻和制冷器的激光器，所述光源控制模块包括中央处理器，所述中央处理器中配置有自动功率控制器和自动温度控制器，所述中央处理器控制激光器的驱动电流和制冷器的驱动电流，其配置的自动功率控制器和自动温度控制器根据温度探测和电流检测得到的数据来对激光器驱动电流和制冷器驱动电流进行矫正。

进一步的，所述传感光缆外套设有一管子。再进一步的，所述传感光缆内形成两路光干涉信号。

进一步的，所述尾端设备对从传感光缆中获得两路干涉光信号进行光电转换形成电信号后，并对该电信号进行滤波、放大处理，所述尾端设备对两路干涉光信号光电转换前进行同步放大。再进一步的，所述尾端设备采用仪器放大器对光信号进行放大。

进一步的，所述安全监控系统中的主机、前端设备以及尾端设备放置在站台上。

进一步的，所述安全监控系统中的前端设备和尾端设备放置在隔音箱中。

本实用新型提供的分布式光纤传感技术的地铁隧道安全监测系统，从系统构建的多个方面以及通过物理方式，对现场噪场进行综合的消除，从而有效提高系统的稳定可靠性，提升系统预报警的准确度。

本实用新型通过稳定光源的设计、光电转换和信号处理、白光干涉系统的结构、高灵敏度的光信号探测技术、振动信号的模式识别研究在系统构建的时候多方面的有效降低背景噪声的干扰。

再者，本实用新型还通过隔音箱的设计，将系统前后端模块放置于隔音箱内，从而从物理上将地铁隧道内的背景噪声进行消除。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例提供的安全监控系统的系统原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

光纤分布式地铁隧道安全监控系统用于对外界对隧道的威胁性冲击行为的实施监测，实现预警。对背景噪声的消除有利于提高系统的稳定可靠性，提升系统预报警的准确度。