一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，装置包括：信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，信号生成器与信号平衡器连接，信号平衡器与偏振态控制器连接，偏振态控制器与光电探测器连接，光电探测器与信号处理控制器连接，信号处理控制器与信号平衡器和偏振态控制器连接。通过设置信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，能够利用信号平衡器、偏振态控制器调节两路光信号的平衡，以及调整两路光信号的偏振态，从而提高光纤周界安全防护系统的信噪比，提高系统定位精度。
【专利说明】
一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及安防设备技术领域，特别是指一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着国民经济的发展，对一些重要的场所，比如金融机构、机场、军事基地等进行安全保护越来越重要。据统计，这些地方所受到的威胁的一半都是由于安全监测漏洞所造成的。对这些地方的安全防范系统除了不受天气、地形等自然条件的影响外，还要能够随着安全防范范围的扩大，犯罪手段的现代化进行及时的调整。
[0003]保障油气管道的安全输油是国家有关部门的一项重要职责，但随着我国油气管道的线路增多，管道传输距离的加长，管道泄漏的事件时有发生。油气管道的泄漏一方面使国家财产蒙受了重大的损失，另一方面还有可能带来环境污染和诸如火灾等次生灾害。造成油气管道的泄漏有可能是自然原因，比如管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。还有当流程出错、阀门误动等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来，相对于油气管道的自然泄漏，人为偷盗给管道带来的破坏更为严重，已经成为石油泄漏的最主要原因。我国通常是派巡线员沿管道来回巡查的方法来保证石油输送的安全，现在的一些不法分子就是利用巡线员前脚刚走的空隙，后脚就开始大肆地打孔盗油。因此，迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。
[0004]另外，随着社会信息化步伐的加快，通信光缆越来越发挥着重要作用，但对如此长距离的通信光缆如何进行有效地保护始终是有关部门头疼的一个问题。对通信光缆的破坏分为两种:一种是非故意的破坏，典型的是一些建设单位在施工时不注意对地下铺设的光缆进行保护，用挖掘机、打粧机等一些大型机器在埋有光缆的地面上施工，造成光缆的破坏;另一种就是有些不法分子为了谋取私利，大肆偷盗通信光缆。针对上述可能出现的对通信光缆破坏情况，对通信光缆的有效保护迫在眉睫。
[0005]不论是一些重要区域，还是油气管道，或者是通信光缆，它们都密切关系着国家和人民的利益，因此对这些地方或设施进行安全防护显得尤为重要。它们还有一个共同特点是空间距离长，所以如果采用人工巡逻的方式，必然会造成人力的极大浪费。当然也有人想出了一些方法，比如红外对射系统，还有综合了网络、多媒体技术的闭路电视系统等，但这些方法都有一些缺点，如有的成本太高，有的是不适用于实际的应用环境等。
[0006]为了解决长距离安全防范的问题，早在十多年前，国外就有人提出了基于分布式光纤传感的方案，采用马赫-曾德干涉仪，利用对干涉信号分析和处理的结果进行入侵事件报警和定位。
[0007]在实际应用中，由于马赫-曾德光纤干涉仪对周围环境具有极高的敏感性，在长距离的马赫-曾德光纤传感中，存在一个限制传感器应用的因素一一偏振衰落。在长距离的光路系统中外界应力将不可避免的使光纤发生光纤弯曲和扭转，这将会引起光纤中激光偏振态的变化，另外光纤周围温度等环境因素的分布不均匀也会引起光纤中光偏振态的变化，使得光纤周界安全防护系统的信噪比较低。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型要解决的技术问题是提供一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，能够提高光纤周界安全防护系统的信噪比。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，所述光纤周界安全防护系统信噪比控制装置包括:信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，所述信号生成器与所述信号平衡器连接，所述信号平衡器与所述偏振态控制器连接，所述偏振态控制器与所述光电探测器连接，所述光电探测器与所述信号处理控制器连接，所述信号处理控制器与所述信号平衡器和偏振态控制器连接。
[0010]优选的，所述信号平衡器包括第一信号平衡器和第二信号平衡器，所述偏振态控制器包括第一偏振态控制器和第二偏振态控制器，所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器，所述第一信号平衡器与第一偏振态控制器连接，所述第一偏振态控制器与第一光电探测器连接，所述第二信号平衡器与第二偏振态控制器连接，所述第二偏振态控制器与第二光电探测器连接。优选的，所述信号处理控制器包括:平衡控制器、条纹对比度控制器和信号相关度控制器，所述平衡控制器与第一信号平衡器和第二信号平衡器连接，所述条纹对比度控制器与第一偏振态控制器和第二偏振态控制器连接，所述信号相关度控制器与所述第一偏振态控制器和第二偏振态控制器连接。
[0011]优选的，所述信号平衡器为可调光衰减器，所述第一信号平衡器和第二信号平衡器分别为第一可调光衰减器第二可调光衰减器。
[0012]优选的，所述可调光衰减器拥有两个电压输入端。
[0013]优选的，所述两个电压输入端与所述平衡控制器连接。
[0014]优选的，所述偏振态控制器为电极化仪，所述第一偏振态控制器和第二偏振态控制器分别为第一电极化仪和第二电极化仪。
[0015]优选的，所述电极化仪拥有四个挤压方向成45°交错排列的挤压器，电极化仪的四个挤压器与条纹对比度控制器和信号相关度控制器连接。
[0016]优选的，所述信号生成器包括:窄线宽激光器、耦合器、隔离器、第一Y波导和第二Y波导，所述窄线宽激光器与所述耦合器连接，所述耦合器与隔离器连接，所述隔离器与第一Y波导和第二 Y波导连接，所述第一 Y波导与所述第一信号平衡器连接，所述第二 Y波导与所述第二信号平衡器连接。
[0017]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0018]上述方案中，通过设置信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，能够利用信号平衡器、偏振态控制器调节两路光信号的平衡，以及调整两路光信号的偏振态，从而提高光纤周界安全防护系统的信噪比，提高系统定位精度。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置结构连接框图；
[0020]图2为本实用新型实施例的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置信号处理控制器结构连接框图；
[0021]图3为本实用新型实施例的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置结构连接框图。
[0022][主要元件符号说明]
[0023]信号生成器I;
[0024]信号平衡器2;
[0025]偏振态控制器3;
[0026]光电探测器4;
[0027]信号处理控制器5;
[0028]平衡控制器6;
[0029]条纹对比度控制器7;
[0030]信号相关度控制器8;
[0031]窄线宽激光器9;
[0032]耦合器10;
[0033]隔离器11;
[0034]第一Y 波导12;
[0035]第二Y 波导13。
【具体实施方式】
[0036]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0037]如图1所示，本实用新型的实施例一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，所述光纤周界安全防护系统信噪比控制装置包括:信号生成器1、信号平衡器2、偏振态控制器
3、光电探测器4和信号处理控制器5，所述信号生成器I与所述信号平衡器2连接，所述信号平衡器2与所述偏振态控制器3连接，所述偏振态控制器3与所述光电探测器4连接，所述光电探测器4与所述信号处理控制器5连接，所述信号处理控制器5与所述信号平衡器3和偏振态控制器4连接；
[0038]优选的，所述偏振态控制器与所述光电探测器之间设置有干涉臂，器件之间可以利用光纤进行连接。
[0039]优选的，偏振态控制器3和光电探测器4之间设置有M-Z干涉仪，所述M-Z干涉仪有两个耦合器构成，所述两个耦合器可以作为顺时针干涉仪输入耦合器和逆时针干涉仪输出耦合器，也可以作为逆时针干涉仪输入耦合器和顺时针干涉仪输出耦合器。
[0040]优选的，所述信号平衡器包括第一信号平衡器和第二信号平衡器，所述偏振态控制器包括第一偏振态控制器和第二偏振态控制器，所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器，所述第一信号平衡器与第一偏振态控制器连接，所述第一偏振态控制器与第一光电探测器连接，所述第二信号平衡器与第二偏振态控制器连接，所述第二偏振态控制器与第二光电探测器连接。
[0041]其中，信号生成器生成的顺时针和逆时针两路光信号可以分别进入第一信号平衡器和第二信号平衡器对所述两路光信号调平衡，调平衡后的两路光信号可以分别对应进入第一偏振态控制器和第二偏振态控制器进行偏振态调整，偏振态调整后的两路光信号经过M-Z干涉仪可以分别对应进入第一光电探测器和第二光电探测器，第一光电探测器和第二光电探测器可以将各自接收的光信号转换成电信号发送给信号处理控制器。
[0042]本实用新型实施例的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，通过设置信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，能够利用信号平衡器、偏振态控制器调节两路光信号的平衡，以及调整两路光信号的偏振态，从而提高光纤周界安全防护系统的信噪比，提高系统定位精度。
[0043]如图2和3所示，本实用新型实施例的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，优选的，所述信号处理控制器包括:平衡控制器、条纹对比度控制器和信号相关度控制器，所述平衡控制器与第一信号平衡器和第二信号平衡器连接，所述条纹对比度控制器与第一偏振态控制器和第二偏振态控制器连接，所述信号相关度控制器与所述第一偏振态控制器和第二偏振态控制器连接。
[0044]优选的，所述信号平衡器为可调光衰减器，所述第一信号平衡器和第二信号平衡器分别为第一可调光衰减器第二可调光衰减器。
[0045]优选的，所述可调光衰减器拥有两个电压输入端。
[0046]优选的，所述两个电压输入端与所述平衡控制器连接。
[0047]优选的，所述偏振态控制器为电极化仪，所述第一偏振态控制器和第二偏振态控制器分别为第一电极化仪和第二电极化仪。
[0048]优选的，所述电极化仪拥有四个挤压方向成45°交错排列的挤压器，电极化仪的四个挤压器与条纹对比度控制器和信号相关度控制器连接。
[0049]所述信号生成器可以包括:窄线宽激光器9、耦合器10、隔离器11、第一Y波导12和第二 Y波导13，所述窄线宽激光器9与所述耦合器10连接，所述耦合器10与隔离器11连接，所述隔离器11与第一 Y波导12和第二 Y波导13连接，所述第一 Y波导12与所述第一信号平衡器连接，所述第二 Y波导13与所述第二信号平衡器连接。
[0050]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述光纤周界安全防护系统信噪比控制装置包括:信号生成器、信号平衡器、偏振态控制器、光电探测器和信号处理控制器，所述信号生成器与所述信号平衡器连接，所述信号平衡器与所述偏振态控制器连接，所述偏振态控制器与所述光电探测器连接，所述光电探测器与所述信号处理控制器连接，所述信号处理控制器与所述信号平衡器和偏振态控制器连接。2.根据权利要求1所述的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述信号平衡器包括第一信号平衡器和第二信号平衡器，所述偏振态控制器包括第一偏振态控制器和第二偏振态控制器，所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器，所述第一信号平衡器与第一偏振态控制器连接，所述第一偏振态控制器与第一光电探测器连接，所述第二信号平衡器与第二偏振态控制器连接，所述第二偏振态控制器与第二光电探测器连接。3.根据权利要求2所述的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述信号平衡器为可调光衰减器，所述第一信号平衡器和第二信号平衡器分别为第一可调光衰减器第二可调光衰减器。4.根据权利要求3所述的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述可调光衰减器拥有两个电压输入端。5.根据权利要求2所述的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述偏振态控制器为电极化仪，所述第一偏振态控制器和第二偏振态控制器分别为第一电极化仪和第二电极化仪。6.根据权利要求2所述的光纤周界安全防护系统信噪比控制装置，其特征在于，所述信号生成器包括:窄线宽激光器、耦合器、隔离器、第一 Y波导和第二 Y波导，所述窄线宽激光器与所述耦合器连接，所述耦合器与隔离器连接，所述隔离器与第一 Y波导和第二 Y波导连接，所述第一 Y波导与所述第一信号平衡器连接，所述第二 Y波导与所述第二信号平衡器连接。
【文档编号】G01D5/34GK205664849SQ201620254779
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】李妍
【申请人】深圳市太阳讯传感科技有限公司