专利名称：可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安防领域，更具体地说，涉及一种可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统。
背景技术：
核电站的安防要求相对较高，需要对核电站周界围栏进行安防监控。传统的安防监控是使用微波探测、红外探测等技术进行，然而，由于传感光纤具有结构简单、成本较低、维护方便，且不受电磁、闪电、无线电信号影响的优点，核电站已开始逐渐使用传感光纤技术替代原有的微波探测、红外探测技术作为周界防入侵系统的方案选择。目前的传感光纤2探测系统的原理如图2所示，包括激光器1、报警处理单元3、以及连接激光器I和报警处理单元3的传感光纤2。该传感光纤设置在核电站区域的周界围栏4上。激光器I产生光探测信号，并利用传感光纤2传送至对端的报警处理单元3，报警处理单元3的控制处理器对接收到的探测信号进行技术处理，判断其是否符合参数设定要求(例如相位偏移、频率差异等参数)，以达到判断是否属于入侵事件并发送告警的目的。传感光纤2是具有特殊核心层尺寸和特殊护封的光缆，能保证在不受外界多变的气候和恶劣环境的影响下，仍然能采集细小的振动。当光信号从激光器I输送进光纤时，报警处理单元3的探测器会处理接收到的光信号的相位。假设传感光缆没有受到任何干扰或光的传输没有变化，那么光信号的相位也将不发生变化；当传感光纤2受到运动或振动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化。运动、振动、或压力会导致形态干扰而产生光信号相位的改变。报警处理单元3接收器对相位改变进行探测，探测干扰的强度和类型，然后对探测到的信号进行处理，判别它是否符合触发“事件”的条件。如果符合条件，触发一个“事件”，否则，忽略该信号。判断探测到的信号是否符合触发“事件”的标准是用户对报警处理单元3设置的校准参数。另外，因核电站区域相对较大，区内各种弱电系统终端设备分布较广，终端设备(例如视频监控终端、摄像设备、照明设备、音频设备等)需敷设通信线缆至控制中心设备。由于核电站区域较广，弱电系统终端设备遍布全厂区各个角落，而核电站对线缆敷设规范有着严格的要求，在平时的线缆敷设施工中经常碰到一些困难对正常施工造成很大的影响，例如终端设备周围没有管沟至控制中心设备；周围管沟内线缆已较为拥挤，信号线缆敷设时易受损坏；周围管沟为强电管沟，信号线缆易受电磁干扰，此时如果因为少数终端设备的接入新挖管沟会造成施工成本上升，施工进度上也会延迟，如果强行将线缆敷设至不符合核电站安全条件的管沟，会造成系统信号质量的下降等，造成弱电系统的设置困难。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统。[0010]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，包括激光器、报警处理单元、以及连接所述激光器和报警处理单元的传感光纤，所述传感光纤设置在所述核电站的周界围栏上；该系统还包括终端设备、与所述终端设备连接的第一光端机、与所述第一光端机和激光器连接的波分复用器、通过所述传感光纤与所述波分复用器连接的波分解复用器、与所述波分解复用器连接的第二光端机、以及与所述第二光端机连接的控制中心设备；所述第一光端机将来自所述终端设备的电信号转换成设备光信号传输至所述波分复用器，所述波分复用器将所述激光器的探测光信号和第一光端机的设备光信号进行复用，并通过所述传感光纤传送至所述波分解复用器，所述波分解复用器将解复用得到的设备光信号传输至所述第二光端机，所述第二光端机将设备光信号转换成电信号传送至所述控制中心设备，解复用得到的探测光信号传输至所述报警处理单元。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述终端设备为弱电系统终端设备，所述控制中心设备为弱电系统控制中心设备。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述弱电系统终端设备包括摄像设备、照明设备或音频设备。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述终端设备与所述第一光端机之间还设有模数转换器；所述第二光端机与所述控制中心设备之间还设有数模转换器。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述终端设备与所述第一光端机之间通过信号线通信连接；所述第二光端机与所述控制中心设备之间通过信号线通信连接。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述激光器和第一光端机与所述波分复用器之间、所述报警处理单元和第二光端机与所述波分解复用器之间通过光纤通信连接。在本实用新型的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统中，所述第一光端机和第二光端机均包括进行光电转换的光模块、以及与所述光模块连接进行高速串行信号传送的串行解串器。实施本实用新型具有以下有益效果利用传感光纤的波分复用技术增加信号传输通道，将终端设备的信号通过周界围栏的传感光纤传送至控制中心设备，无需另外铺设通信线缆，绕过了施工复杂的地段，大大减少了了施工的难度；由于减少了新挖管沟和光缆敷设的工程量，及光纤和传输设备的采购费用，节约了工程费用，压缩了施工的周期。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型核电站传感光纤探测系统的一个实施例的示意图；图2是现有技术的传感光纤探测系统的示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本实用新型的核电站传感光纤12探测系统的一个实施例，可实现多路信号传输，便于终端设备14与控制中心设备19的连接通信。该核电站传感光纤12探测系统包括传统的激光器11、报警处理单元13、传感光纤12等，可实现现有传感光纤12探测系统对核电站周界防入侵的功能。进一步的,该核电站传感光纤12探测系统还包括终端设备14、第一光端机15、波分复用器16、波分解复用器17、第二光端机18、控制中心设备19等，利用传感光纤12进行信号的传送，以实现将终端设备14的信号传送至控制中心设备19，同时，由于光纤传输光信号的特性决定弱电系统的信号不会因为传感光纤的运动、振动、或压力而发生信号的畸变或者丢失现象，故可实现多路信号的传输。该终端设备14可以为核电站区内的各种弱电系统终端设备14，例如视频监控终端、摄像设备、照明设备、音频设备等。该控制中心设备19为弱电系统控制中心设备19，用于接收弱电系统终端设备信号。该第一光端机15通过信号线与终端设备14连接通信，接收终端设备14的电信号，并转换成光信号输出。可以理解的，当终端设备14输出的是模拟信号，此时，在终端设备14与第一光端机15之间还设有模数转换器，将模拟信号转换成数字信号后，再传送至第一光端机15。该第二光端机18通过信号线与控制中心设备19连接通信，将接收到的光信号转换为电信号输出至控制中心设备19。可以理解的，第二光端机18与控制中心设备19之间还可以设有数模转换器，将数字信号转换为模拟信号再输出至控制中心设备19。该第一光端机15、第二光端机18均包括光模块及串行解串器(SERDES芯片)。光模块是对终端设备14的电信号进行光电转换，在传感光纤12的光发射端将电信号转换成光信号，通过传感光纤12传输。由于传感光纤12可能工作在1310nm和1550nm两个波长段中的一个，所以对光模块的选择需要根据传感光纤12的工作波长而定。该光模块可以包括光电子器件、功能电路和光接口等，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器11 (LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号。而SERDES芯片主要拥有两个功能，一个功能为将低速的设备信号复用进高速串行信号，一个功能为对信号进行DC平衡，以满足波分复用器16的电平范围。第一光端机15和激光器11的输出均通过光纤连接至波分复用器16,通过波分复用器16将多种波长的光信号合成一束，沿着单根光纤传输。波分复用器16的输出端连接至传感光纤12，实现对传感光纤12的光探测信号和弱电系统的终端设备14信号的波分复用功能，并通过传感光纤12传输至对端。而报警处理单元13和第二光端机18通过光纤与波分解复用器17连接通信，将多种波长的光信号分开，将光信号解复用为光探测信号和终端设备14光信号。光探测信号传输至报警处理单元13进行处理，弱电系统终端设备14的电信号则通过第二光端机18被转换为数字电信号，直接传输或通过数模转换后传输至控制中心设备19进行转发或处理。在周界围栏20为非闭合的情况下(即激光器11和报警处理单元13不在一个地方)，此时，传感光纤12设置在周界围栏20上。在工作时，终端设备14的电信号接入第一光端机15,第一光端机15将电信号转换为设备光信号后,输出至波分复用器16 ;同时,激光器11的探测光信号也输出至波分复用器16。波分复用器16将探测光信号和设备光信号进行复用，输出至传感光纤12，实现对传感光纤12的光探测信号和弱电系统的终端设备14信号的波分复用功能，并通过传感光纤12传输至对端。对端的波分解复用器17接收到光信号后，将光信号解复用为光探测信号和终端设备14光信号，光探测信号传输至报警处理单元13进行处理；而终端设备14信号则通过第二光端机18被转换为电信号，直接传输或通过数模转换后传输至控制中心设备19进行转发或处理。本实用新型利用光波分复用技术，实现通过传感光纤12将少数弱电系统的终端设备14信号传输至对端的功能至少具有几点优势1、由于避免了重新铺设通信线缆，使得施工绕过条件困难的一段路由，大大减少了了施工的难度；2、由于减少了新挖管沟和光缆敷设的工程量，及光纤和传输设备的采购费用，节约了工程费用；3、核电站施工经常会陷入线缆敷设寻找路由的困境，而新挖管不仅需要完成电厂审核流程方能施工，施工时间也会延长，必然会导致施工进度延后，采用本专利的技术方案，压缩了施工的周期。可以理解的，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，包括激光器、报警处理单元、 以及连接所述激光器和报警处理单元的传感光纤，所述传感光纤设置在所述核电站的周界围栏上；其特征在于，该系统还包括终端设备、与所述终端设备连接的第一光端机、与所述第一光端机和激光器连接的波分复用器、通过所述传感光纤与所述波分复用器连接的波分解复用器、与所述波分解复用器连接的第二光端机、以及与所述第二光端机连接的控制中心设备；所述第一光端机将来自所述终端设备的电信号转换成设备光信号传输至所述波分复用器，所述波分复用器将所述激光器的探测光信号和第一光端机的设备光信号进行复用， 并通过所述传感光纤传送至所述波分解复用器，所述波分解复用器将解复用得到的设备光信号传输至所述第二光端机，所述第二光端机将设备光信号转换成电信号传送至所述控制中心设备，解复用得到的探测光信号传输至所述报警处理单元。
2.根据权利要求1所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，其特征在于，所述终端设备为弱电系统终端设备，所述控制中心设备为弱电系统控制中心设备。
3.根据权利要求2所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，其特征在于，所述弱电系统终端设备包括摄像设备、照明设备或音频设备。
4.根据权利要求1所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，其特征在于，所述终端设备与所述第一光端机之间还设有模数转换器；所述第二光端机与所述控制中心设备之间还设有数模转换器。
5.根据权利要求1所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，其特征在于，所述终端设备与所述第一光端机之间通过信号线通信连接；所述第二光端机与所述控制中心设备之间通过信号线通信连接。
6.根据权利要求1所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，其特征在于，所述激光器和第一光端机与所述波分复用器之间、所述报警处理单元和第二光端机与所述波分解复用器之间通过光纤通信连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统, 其特征在于，所述第一光端机和第二光端机均包括进行光电转换的光模块、以及与所述光模块连接进行高速串行信号传送的串行解串器。
专利摘要本实用新型涉及一种可实现多路信号传输的核电站传感光纤探测系统，包括激光器、报警处理单元、置在核电站的周界围栏上的传感光纤、终端设备、第一光端机、波分复用器、波分解复用器、第二光端机、以及与第二光端机连接的控制中心设备。波分复用器将激光器的探测光信号和第一光端机的设备光信号进行复用，并通过传感光纤传送至波分解复用器，波分解复用器将解复用得到的设备光信号传输至第二光端机，第二光端机将设备光信号转换成电信号传送至控制中心设备，解复用得到的探测光信号传输至报警处理单元，无需另外铺设通信线缆，绕过了施工复杂的地段，大大减少了了施工的难度。
文档编号G08B13/18GK202855001SQ20122051743
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者鲁磊, 向新明, 李胜亮 申请人:中科华核电技术研究院有限公司, 中国广东核电集团有限公司