[发明专利]基于光通信网络的火灾报警系统及其方法

说明书

本发明涉及一种基于光通信网络的火灾报警系统及其方法，在OLT端添加采集拉曼反射信号的器件，使OLT具有通信和测温的功能。由于光纤是铺设到户的，与OLT连接的光纤铺设到哪里，都可以知道。因此当一条光纤上发生温度报警时，加装拉曼散射信号采集器的OLT不仅能快速报警，还能准确报出发生报警的位置。如果此装置跟消防系统结合，就可以提前给消防部门发出火灾警报，并报告火灾位置，给消防救援提供很大的便利。同时，分布式光纤测温还可以在温度上升时提供预警功能，因此也可以提前预防火灾。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及基于光纤通信技术的预警系统，具体是指一种基于光通信网络的火灾报警系统及其方法。

背景技术

光纤通信技术已经广泛应用于通信领域，是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，因此光纤通信中的光波主要是用激光。

光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

OLT是在运营商机房中的设备，ONU为用户家中上网的光猫。在OLT和ONU上都有用来发射和接受激光的光模块。

光纤测温技术是利用光在光纤中传输的散射光信号强度与温度的相关性来实现对温度的精确测量，分布式光纤报警系统已在工业领域开始应用，其有无电磁干涉、长寿命耐腐蚀、传输损耗小等优点。但是因为其成本高，在普通的火灾报警系统中应用较少。

分布式光纤温度传感是将整条传输光纤作为传感器，光纤(光缆)上的每一点都兼具“传”和“感”的功能。在分布式光纤温度传感系统中，一束较强的脉冲激光信号在光纤(光缆)中传输时，光纤中的每一点都会对激光信号产生极其微弱的背向散射，根据散射光信的波长可将其分为瑞利(Rayleigh)散射、拉曼(Raman)散射和布里渊(Brillouin)散射，如图1所示。其中拉曼散射信号的强度与该点所处位置的温度相关性最大，通过检测每一点散射光信号的光强，获得该点的温度信息，进而得到整条光纤(光缆)上的温度分布。

由于光在光纤中传输速度为光速，当激光器发光时，开始计时t1，当发送端收到拉曼散射光时记为t2，则此时测得的温度点距离激光器的距离为s＝v×(t2-t1)/2，(v为光速)。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点、可实现火灾报警的基于光通信网络的火灾报警系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明的基于光通信网络的火灾报警系统及其方法具体如下：

该基于光通信网络的火灾报警系统，其主要特点是，该火灾报警系统设置于OLT装置中，包括激光出射单元、CPU处理单元、光谱分析单元和模数转换单元，其中，

所述的激光出射单元用于根据所述的CPU处理单元的控制，向光纤中出射激光；

所述的光谱分析单元用于获取激光入射到光纤各处时形成的散射光谱；

所述的模数转换单元用于将光谱分析单元获取的散射光谱进行模数转换，获取散射光谱对应的电信号；

所述的CPU处理单元用于对所述的激光出射单元的出射进行控制，并根据散射光谱对应的电信号判断是否需要进行火灾报警。

较佳地，所述的光谱分析单元为基于光谱分离技术的光谱分析单元，包括拉曼散射信号采集器，用于获取激光入射到光纤各处时的斯托克斯散射光谱和反斯托克斯散射光谱。

较佳地，所述的模数转换单元包括光电转换模块，用于将散射光谱转换为电信号。

较佳地，所述的CPU处理单元中包括转换模块、比较模块和报警模块，三者依次连接，且