[实用新型]一种基于φ-OTDR技术的周界安防识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学传感系统领域，具体涉及一种基于φ-OTDR技术的周界安防识别系统。

背景技术

随着科技发展需求，光学振动传感系统已经颇为成熟，且其分类广泛，原理及应用颇多。在安防系统，基于各种OTDR技术的光学检测仪器臻于成熟；在军事领域，对于光学相位的检测系统与周界布防警报系统相结合，以改善传统军事安防警戒模式。而针对以上需求，现有系统及技术解决效果不全面，误报率高。

现有的与周界安防识别专利主要集中在各个专用领域的子系统实现，与应用传感光纤判定入侵的研究内容相近的专利有我国在2013年授予的一项发明专利[1]，利用报警主机，M个FPGA和N组传感光路连通，利用传感光纤实现对防区的实时监控。2014年授予的一项发明专利[2]，描述了通过光纤干涉光路产生干涉信号，利用信号频率能量分布判断外界是否受到入侵威胁。发明专利[3]，利用窄带光源模块提高探测振动信号精细结构，运用光纤干涉提高灵敏度。在2014年授予的一项发明专利[4]，实现的是利用φ-OTDR系统，将采集到的连续后向瑞利散射干涉信号转化为矩阵并进行傅里叶变换以得到同时反映振动位置和频率信息的频谱图。

现有的周界安防警戒系统不能满足将光学相位与周界安防系统相结合后，将获得的相位信号处理以得到较为全面，准确的入侵信息的需求。其对于外界侵入信息的识别能力有限，无法提供较为全面的入侵信息，并且对于入侵信号的检测存在较高误报率。比如基于视频监测的安防系统，不能减少哨兵监控负担，对于人力及硬件要求较高，并且系统容易受到外界干扰。而利用红外探测技术实现的安防系统不能识别出经过红外伪装的入侵信号，从而使周界面临潜在威胁。现有在军事领域应用的周界安防警戒系统主要由红外探测，电子摄像，哨兵巡防构成，其智能化程度有限，并且仅可探测识别局部区域，对于外界的抗干扰能力较差，容易出现误报。在军事应用上，存在不能对周界入侵信息进行综合分析识别，从而提供较为全面的入侵信息的不足。

发明内容

本发明是基于φ-OTDR技术，以光脉冲信号在传感光纤上发生的相位变化为探测要素，进行的对于入侵信号位置，强度，频率的监测识别，与上述的其他发明相比，首先是军事安防监控识别能力的提升，提供较为全面的入侵信息；其次，能够通过φ-OTDR技术与相干检测的结合，提高监测识别的准确度，在提高安防识别效率的基础上，不损失正确率。

为解决上述问题，本发明特提出一基于φ-OTDR技术的周界安防识别系统。

系统包括：激光器1、声光调制器2、环形器3、光纤4、光电转换器5、数据处理软件模块6、智能控制模块7,

所述激光器1与声光调制器2一端相连，声光调制器2的另一端连接环形器3，环形器3通过光纤4与光电转换器5连接，光电转换器5、数据处理软件模块6及智能控制模块7依次相连。

所述激光器为窄线宽激光器。

所述光纤为普通传感光纤。

光线从窄线宽激光器发出后，通过声光调制器将脉冲光送入环形器的端口11，通过环形器的端口22将光信号送入光纤中，送入光纤的光信号与部分通过端口22后直接输入到端口33的信号一起被输出后，由光电转换器将所有的光信号转化为电信号并传输至后续软件模块完成相关数据处理，最终经由计算机进行智能控制操作。

与现有最好技术相比，本发明的优点在于：

1．本发明实现了对地面通过物体防伪装，包括视觉伪装和红外伪装；

2．本发明采用了φ-OTDR技术，实现了降低误报率的技术要求；

3.本发明后续采用相干检测和计算机软件处理实现对于入侵信号的位置，强度，频率的监控识别；

4.提高哨兵巡防周界效率，节约部分兵力。

附图说明

图1基于相位OTDR技术的识别系统结构图。

具体实施方式

图1为本发明的系统结构图，系统包括：激光器1、声光调制器2、环形器3、光纤4、光电转换器5、数据处理软件模块6、智能控制模块7,

所述激光器1与声光调制器2一端相连，声光调制器2的另一端连接环形器3，环形器3通过光纤4与光电转换器5连接，光电转换器5、数据处理软件模块6及智能控制模块7依次相连。

基于φ-OTDR技术，以光脉冲信号在传感光纤上发生的相位变化为探测要素，进行的对于入侵信号位置，强度，频率的监测识别。光线从窄线宽激光器发出后，通过声光调制器将脉冲光送入环形器的端口11，通过环形器的端口22将光信号送入光纤中，送入光纤的光信号与部分通过端口22后直接输入到端口33的信号一起被输出后，由光电转换器将所有的光信号转化为电信号并传输至后续软件模块完成相关数据处理，最终经由计算机进行智能控制操作。