[发明专利]采用光纤光栅的周界警戒监测装置及方法

说明书

本发明公开了采用光纤光栅的周界警戒监测装置及方法，涉及光纤光栅警戒装置领域，包括电缆芯体，电缆芯体的两端设置有封装环，电缆芯体的外侧设置有包层，封装环的外侧端固定安装有金属环，电缆芯体伸入到金属环的内部，金属环的外侧通过螺纹安装有连接环，连接环的内侧设置有电缆芯体，且金属环和连接环安装在一起时，两段电缆芯体的端部紧密接触在一起。本发明通过设置金属环、连接环以及连接芯体，金属环和连接环分开即可更换不同的光纤或者光纤布拉格光栅振动传感器，不需要截断光纤，安装时也不需要将光纤熔焊在一起，操作非常方便。连接芯体可以保证不同段的光纤之间连接的稳定性，保证信号的正常传输。

技术领域

本发明涉及光纤光栅警戒装置领域，具体为采用光纤光栅的周界警戒监测装置及方法。

背景技术

光纤布拉格光栅传感器的结构是利用紫外激光在光纤纤芯上刻写一段光栅，当光源发出的连续宽带光通过传输光纤射入时，在光栅处有选择的反射回一个窄带光，其余宽带光继续透射过去，在下一个具有不同中心波长的光栅处进行反射，多个光栅阵列形成光纤布拉格光栅(FBG)传感网络。光纤布拉格光栅传感器不受电磁干扰，稳定性和可靠性好。

光纤布拉格光栅在边界警戒中以及周界安防中也具有重要的应用。现有的地埋式的警戒方式在施工时都是直接把纤布拉格光栅振动式探测器埋入土壤中，而且纤布拉格光栅振动式探测器与光纤一般是熔焊在一起，属于固定连接的方式，在安装时不方便，特别是对光纤进行检修时非常不方便，更换光纤时需要将光纤的熔焊部位截断，操作不方便。现有技术也有一些冷接技术，但是现有冷接装置比较贵，且操作非常专业，需要长期培训。

更为重要的是，现有的熔焊和冷接技术，其导致的损耗会影响光栅传感器的精度，目前的没法较好地调节，如果重新训练信号识别模型，则会导致成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供采用光纤光栅的周界警戒监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

采用光纤光栅的周界警戒监测装置，包括：

电缆芯体，包括第一芯体和第二芯体，各自具有预定长度，其内安装有端面反射率在预定范围内的光纤；第一芯体中至少部分长度的光纤中形成有光纤光栅；电缆芯体的外侧设置有包层；

至少两个封装环，分别固定在第一芯体的两端，每一封装环的外侧端固定安装有金属环；

连接环，螺纹连接于金属环；

第一芯体和第二芯体的端部延伸至金属环和连接环的内部并固定；

当金属环和连接环螺接固定时，第一芯体和第二芯体的端部抵接且具有预定数值的纵向压力。

根据本申请的一个方面，所述电缆芯体端部固定安装有环形的限位环；

在安装状态下，当限位环延伸至连接环内部时，连接环可绕轴线方向转动。

根据本申请的一个方面，所述金属环的内侧安装有至少一个套接于第一芯体和第二芯体连接处的具有预定弹性系数的连接芯体。

根据本申请的一个方面，所述电缆芯体的底部还设置有安装座，所述底座的弹性系数大于光纤的弹性系数。

根据本申请的一个方面，所述安装座包括：

支撑杆，底部固定安装有底座；

安装块，安装在支撑杆顶部，安装块为顶部开口四周封闭的开口结构，安装块的两个侧壁开设有与连接环匹配的滑槽，封装环可收容于开口结构中。

根据本申请的一个方面，所述安装座为顶部开口、具有若干分割区域的矩形箱体，两个封装环以及电缆芯体安装在矩形箱体的内部。

根据本申请的一个方面，所述矩形箱体的内侧安装有至少两个隔板，隔板与矩形箱体的内侧壁之间形成用于放置封装环的放置槽；第一芯体在矩形箱体中，沿中轴线的方向具有自由度，沿垂直于中轴线的方向上受到约束。