[发明专利]一种基于光纤干涉仪的输水管道安全预警系统

权利要求书

1.一种基于光纤干涉仪的输水管道安全预警系统，所述系统包括：脉冲型光纤干涉仪，其特征在于，还包括：连续型光纤干涉仪，

所述连续型光纤干涉仪与脉冲型光纤干涉仪处于同步工作状态；

所述系统利用一条传感光缆同时获取扰动位置信息和扰动的全部特征信息，所述脉冲型光纤干涉仪用于锁定事件及位置，所述连续型光纤干涉仪用于还原事件信号、分析事件类型，最终形成包含事件类型和事件位置的有效预警信息；

所述脉冲型光纤干涉仪包括：由超窄线宽激光器发射连续光经调制器调制为短脉冲光；短脉冲光经由放大器放大，然后进入第一光纤耦合器的一臂，从另一侧经过光纤熔接盒后注入到传感光缆中，在传感光缆正向传播的过程中会在沿途的各点形成背向传播的瑞利散射光；管道安全事件发生时，产生的第一扰动信号将对传播在传感光缆中的背向瑞利散射光产生相位调制；背向瑞利散射光经由光纤熔接盒后到达第一光纤耦合器，从第一光纤耦合器的另一臂射出，最终在到达第一光电探测器时产生干涉；

所述连续型光纤干涉仪包括：由宽带激光器发射的连续光经由第二光纤耦合器一分为二，其中一路经过光纤参考臂后与另一路在第三光纤耦合器汇合，两路光先后从第三光纤耦合器的另一侧射出，经过光纤熔接盒然后注入到传感光缆；

传感光缆敷设在输水管道的外壁，传感光缆的尾端形成光纤环路；

当管道安全事件发生时，产生的第二扰动信号将对传播在传感光缆中两路光产生相位调制；

正反两路光将先后通过光纤尾端熔接盒、传感光缆、光纤熔接盒、第三光纤耦合器、光纤参考臂、第二光纤耦合器，最终在到达第二光电探测器时产生干涉，管道安全事件将反应为干涉信号的变化；

第二光电探测器探测到扰动信号进入控制及数据采集分析系统中，当脉冲型光纤干涉仪探测到事件并完成定位后，连续型光纤干涉仪将对事件发生前后的信号进行解调、信号处理、识别，获得安全事件类别和等级的准确判断。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的输水管道安全预警系统，其特征在于，所述系统捕获了扰动信号的高频特征，还原了频谱特征。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的输水管道安全预警系统，其特征在于，所述传感光缆沿管道内壁或外壁铺设，同时作为传感单元和信号传输单元。