[发明专利]一种分布式光纤区域警戒系统

说明书

本发明公开了一种分布式光纤区域警戒系统，利用分布式光纤传感技术进行区域警戒与入侵识别。该装置利用光谱宽、自相关噪声低的混沌激光光源，提升传感系统的抗干扰能力与信号检测灵敏度，同时采用波分复用技术，通过密集波分复用器与光滤波片，实现了探测光的分离，将直线型萨格奈克干涉技术以及相干探测光时域反射技术进行融合，从而可在单根传感光纤上实现对振动及声音信号的实时还原与准确定位。整个系统隐蔽性强、布设灵活、结构简单且抗电磁干扰，在军事基地等重要场所的安防区域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体为一种分布式光纤区域警戒系统。

背景技术

军事基地保密级别高、安全任务重，通常需要采用区域警戒系统以防止外界入侵事件的发生，但传统的警戒技术存在一定的局限性。例如，带刺铁网易被剪断侵入，高压电网易发生误伤且耗电量较大，电子围栏易受电磁干扰等。随着光纤传感技术的不断发展，用于周界安防、入侵识别的光纤振动传感技术逐渐得到重视。由于光纤自身不带电、质量轻、易弯曲，抗电磁、抗辐射等优势，其在易燃易爆、空间受限、野外战场等恶劣环境中具有广阔的应用前景。

外界入侵事件通常伴有振动、声音等特征信号。基于直线型萨格奈克干涉原理的分布式光纤振动检测系统，可通过检测振动、声音信号造成的光相位变化，实现对警戒区域入侵事件的准确还原，具有频率响应高、不存在相位衰落、激光线宽要求低、信号解调简单等优势，但是易受外界干扰、无法定位窄带信号且定位精度较差的缺点限制了其在区域警戒系统中的应用。而基于相干探测光时域反射技术的分布式光纤振动检测系统，由于利用脉冲光相干探测和瑞利后向散射技术，对于长距离大范围的振动信号具有良好的定位效果且空间分辨率高，但因后向散射信号弱、本底噪声大、解调算法复杂等问题，振动信号的实时还原能力较差。

发明内容

本发明一种分布式光纤区域警戒系统，其目的在于克服直线型萨格奈克干涉结构易受外界干扰、无法定位窄带信号且定位精度较差的缺点，以及克服相干探测光时域反射结构振动信号实时还原能力较差的缺陷。本发明利用波分复用技术实现了两类结构中探测光的分离，并利用混沌激光光源光谱宽及相关性好等优点提升了系统抗干扰能力与信号检测灵敏度，从而可借助单根光纤实现对军事基地等区域的安全警戒，对入侵事件所引发的振动及声音信号进行实时还原与准确定位。