一种分布式光纤传感报警系统及其数据获取与处理方法
【专利摘要】本发明属于通信【技术领域】，公开了一种分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，包括以下步骤：获取分布式光纤末端的感应信号并转换成实时监测数据；解调所述实时监测数据中的报警信息；通过所述报警信息计算出报警点的位置坐标，并通过所述位置坐标将所述报警点标注在地图界面上；将包括报警点的地图信息通过移动网络或者宽带网络发送给移动终端，完成报警。本发明方法优化了分布式光纤传感系统的数据获取和处理结构，从而提升了其报警效率，提升了其智能化程度，降低了人工参与，降低人力资源需求。
【专利说明】一种分布式光纤传感报警系统及其数据获取与处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种分布式光纤传感报警系统及其数据获取 与处理方法。
【背景技术】
[0002] 光纤传感技术广泛应用于通信传输领域，为一种重要的光纤应用技术；但是在生 产生活中的实际应用，也受到一些限制。
[0003] 其主要原因是光纤传感信息的获取和处理相对复杂；尤其涉及到具体应用，例如 分布式光纤传感器系统在安防报警领域的应用，往往受限于数据获取以及处理效率，应用 前景受限；或者造成使用成本的居高不下，需要大量的人力投入。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提升分布式光纤传感报警数据获取与处 理效率，降低人力投入的系统及方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式光纤传感报警系统的数据获取与 处理方法，包括以下步骤：
[0006] 获取分布式光纤传感器末端的感应信号并转换成实时监测数据；
[0007] 解调所述实时监测数据中的报警信息；
[0008] 通过所述报警信息计算出报警点的距离，并通过所述报警点的距离将所述报警点 标注在虚拟地图界面上；
[0009] 将包括报警点的地图信息通过移动网络或者宽带网络发送给移动终端，完成报 警。
[0010] 进一步地，所述报警点的距离为所述报警点距离分布式光纤传感器末端与传感主 机之间的距离。
[0011] 进一步地，分布式光纤传感器的末端数分别唯一对应所述地图的一个节点；在分 布式光纤传感器的末端感应输出报警信号的情况下，所述虚拟地图上与所述分布式光纤传 感器的末端对应的节点，输出报警信息，显示在监视器上。
[0012] 进一步地，所述报警信息通过弹窗或者接点色态变化的形式表征。
[0013] 进一步地，通过报警点的距离计算所述虚拟地图节点的步骤包括：
[0014] 将报警点的距离与第i个节点的距离作差得到差值cz ;
[0015] 在cz为0的情况下，所述第i个节点为所述报警点在所述虚拟地图上对应的节 占.
[0016] 在cz不为0的情况下，逐次比对其余节点的距离，直至确定所述报警点在所述虚 拟地图上对应的节点；
[0017] 其中，i为自然数；虚拟地图上的所有节点的距离均预先设置。
[0018] -种分布式光纤传感报警系统，其特征在于，包括：
[0019] 分布式光纤传感系统，用于安防区域的监视，实时回传监测数据；
[0020] 数据处理模块，用于解调所述监测数据；
[0021] 中心服务器，用于计算报警点的距离并实现报警点与虚拟地图上的节点的关联， 以及输出报警信息；
[0022] 获取终端，接收中心服务器发出的报警信息。
[0023] 进一步地，所述分布式光纤传感系统包括：分布式光纤传感器以及传感主机；
[0024] 所述分布式光纤传感器设置在安防区域的各待监测点处，实时回传监测量；
[0025] 所述传感主机接收分布式光纤传感器的监测量，并转换存储成实时数据。
[0026] 进一步地，所述数据处理模块为基于Lab View的数据处理模块。
[0027] 进一步地，所述中心服务器为Web服务器。
[0028] 进一步地，所述获取终端为移动终端或者固定终端设备。
[0029] 本发明提供的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法通过系统的获取 分布式光纤传感器的实时监测数据，并将其通过数据解调，关联虚拟地图以及发送至接收 终端的方式，提升报警系统的智能化程度，在提升预警性能，同时大大降低人工参与，降低 人力投入；同时配合分布式光纤传感系统，建立高效的分布式光纤传感报警系统，作为报警 应用平台，实现高效的，预警信息获取，处理以及发送，大大提升了预警性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为本发明实施例提供的节点算法示意图；
[0031] 图2为本发明实施例提供的分布式光纤传感报警系统结构示意图；
[0032] 图3为本发明实施例提供的分布式光纤传感系统示意图；
[0033] 图4为本发明实施例提供的分布式光纤传感系统在线状态监测算法示意图。
【具体实施方式】
[0034] 本发明实施例提供的一种分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，包括 以下步骤：
[0035] 获取分布式光纤传感器末端的感应信号并转换成实时监测数据；
[0036] 解调实时监测数据中的报警信息；
[0037] 通过报警信息计算出报警点的距离，并通过报警点的距离将报警点标注在虚拟地 图界面上；
[0038] 将包括报警点的地图信息通过移动网络或者宽带网络发送给移动终端，完成报 警。
[0039] 分布式光纤传感系统通过光纤链路的偏振光检测实现传感报警，将感应的光脉冲 变化回传，通过光电转换以及模数转换，最后通过数据采集卡存储输出，实现传感过程。本 实施例提供分布式光纤传感系统作为安防区域的监测传感，通过末端光纤链路配置在待监 测点，实施监控报警。
[0040] 在实时监控过程中，分布式光纤传感系统不间断的将光纤链路中的光信号回传， 检测，转换存储输出；通过解调实时回传的传感数据，获取报警信息。
[0041] 在某点存在报警状态时，通过数据解调，能够准确的得到报警点的具体位置，鉴于 光纤链路的结构关系，通常表现为与传感主机的距离，即某点距离传感主机的距离，将作为 标注报警点的参量；通过计算报警信息获取距离参量，从而获取报警点的信息，明确报警 点。
[0042] 为了便于解读，可以将所有分布式光纤传感系统绘制成虚拟地图，在虚拟地图上 标出安防区域内监控报警点，当明确报警点的信息后，通过虚拟地图上的对应节点，形象的 显示报警位置。
[0043] 为了实现报警的可靠性和及时性，可以通过移动网络或者宽带网络，向终端发送 报警信息。
[0044] 报警信息的形式可根据实际情况选取，优选的，可以通过虚拟地图节点的色态变 化表示与节点相对应的光纤链路的光信号的状态，以表征报警信息；或者以弹窗的形式显 示在虚拟地图上，说明报警点的位置代号等信息。
[0045] 参见图1，通过报警点的距离计算虚拟地图节点的步骤包括：
[0046] 将报警点的距离与第i个节点的距离作差得到差值cz ;
[0047] 在cz为0的情况下，第i个节点为所述报警点在所述虚拟地图上对应的节点；
[0048] 在cz不为0的情况下，以cz为阈值，逐次比对其余节点的距离；当新差值比cz小 时，以新差值为阈值；直至新差值大于阈值即可确定所述报警点在所述虚拟地图上对应的 节点；
[0049] 其中，i为自然数；虚拟地图上的所有节点的距离均预先设置。
[0050] 报警点的距离为所述报警点距离分布式光纤传感器末端与传感主机之间的距离。 分布式光纤传感器的末端数分别唯一对应地图的一个节点；在分布式光纤传感器的末端感 应输出报警信号的情况下，虚拟地图上与分布式光纤传感器的末端对应的节点，输出报警 信息，显示在监视器上。
[0051] 参见图2,本实施例还提供一种分布式光纤传感报警系统，包括：
[0052] 分布式光纤传感系统，用于安防区域的监视，实时回传监测数据；
[0053] 数据处理模块，用于解调所述监测数据；
[0054] 中心服务器，用于计算报警点的距离并实现报警点与虚拟地图上的节点的关联， 以及输出报警信息；
[0055] 获取终端，接收中心服务器发出的报警信息。
[0056] 参见图3,分布式光纤传感系统包括：分布式光纤传感器以及传感主机；
[0057] 分布式光纤传感器设置在安防区域的各待监测点处，实时回传监测量；
[0058] 传感主机接收分布式光纤传感器的监测量，并转换存储成实时数据。
[0059] 其具体结构包括：脉冲光源、传感光纤链路、检偏器、环形器、光探测器、模数转换 电路、数据采集卡以及传感主机；检偏器与环形器之间以及检偏器与光探测器之间用法 兰盘连接，光纤接头不匹配时需要添加跳线转接。模数转换电路与数据采集卡之间使用 BNC-SMA转接线连接。数据采集卡与计算机之间使用RS-485转串口线连接。分布式光纤传 感链路可以根据实际应用来设计敷设方式；对于栅栏、围墙类可视区域优选外敷法或浅埋 法，对电缆隧道、石油管道等管道类区域优选内嵌式敷设法。
[0060] 数据处理模块为基于Lab View的数据处理模块。
[0061] 中心服务器为Web服务器。
[0062] 犹取终端为移动终端或者固定终端设备。
[0063] 参见图4,分布式光纤传感系统在线状态监测功能的实现需要数据获取系统与 Web服务器之间不停地问答来实现：首先在分布式光纤传感系统上定时3s发送一个问询信 号；然后Web服务器在收到问询信号后就会以绿灯提示前者在线，并清除上一次定时，重新 定时l〇s ;如果10s内没有收到问询信号，服务器会以红灯预警的形式提示前者掉线；2s后 服务器以弹框的形式再次提示前者掉线。
[0064] 本发明提供的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法通过系统的获取 分布式光纤传感器的实时监测数据，并将其通过数据解调，关联虚拟地图以及发送至接收 终端的方式，提升报警系统的智能化程度，在提升预警性能，同时大大降低人工参与，降低 人力投入；同时配合分布式光纤传感系统，建立高效的分布式光纤传感报警系统，作为报警 应用平台，实现高效的，预警信息获取，处理以及发送，大大提升了预警性能。
[0065] 最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖 在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1. 一种分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，其特征在于，包括以下步 骤： 获取分布式光纤传感器末端的感应信号并转换成实时监测数据； 解调所述实时监测数据中的报警信息； 通过所述报警信息计算出报警点的距离，并通过所述报警点的距离将所述报警点标注 在虚拟地图界面上； 将包括报警点的地图信息通过移动网络或者宽带网络发送给移动终端，完成报警。
2. 如权利要求1所述的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，其特征在 于：所述报警点的距离为所述报警点距离分布式光纤传感器末端与传感主机之间的距离。
3. 如权利要求2所述的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，其特征在 于：分布式光纤传感器的末端数分别唯一对应所述地图的一个节点；在分布式光纤传感器 的末端感应输出报警信号的情况下，所述虚拟地图上与所述分布式光纤传感器的末端对应 的节点，输出报警信息，显示在监视器上。
4. 如权利要求3所述的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，其特征在 于：所述报警信息通过弹窗或者接点色态变化的形式表征。
5. 如权利要求3所述的分布式光纤传感报警系统的数据获取与处理方法，其特征在 于，通过报警点的距离计算所述虚拟地图节点的步骤包括： 将报警点的距离与第i个节点的距离作差得到差值cz ; 在cz为0的情况下，所述第i个节点为所述报警点在所述虚拟地图上对应的节点； 在cz不为0的情况下，逐次比对其余节点的距离，直至确定所述报警点在所述虚拟地 图上对应的节点； 其中，i为自然数；虚拟地图上的所有节点的距离均预先设置。
6. -种分布式光纤传感报警系统，其特征在于，包括： 分布式光纤传感系统，用于安防区域的监视，实时回传监测数据； 数据处理模块，用于解调所述监测数据； 中心服务器，用于计算报警点的距离并实现报警点与虚拟地图上的节点的关联，以及 输出报警信息； 获取终端，接收中心服务器发出的报警信息。
7. 如权利要求6所述的分布式光纤传感报警系统，其特征在于，所述分布式光纤传感 系统包括：分布式光纤传感器以及传感主机； 所述分布式光纤传感器设置在安防区域的各待监测点处，实时回传监测量； 所述传感主机接收分布式光纤传感器的监测量，并转换存储成实时数据。
8. 如权利要求7所述的分布式光纤传感报警系统，其特征在于，所述数据处理模块为 基于Lab View的数据处理模块。
9. 如权利要求7所述的分布式光纤传感报警系统，其特征在于，所述中心服务器为Web 服务器。
10. 如权利要求7所述的分布式光纤传感报警系统，其特征在于，所述获取终端为移动 终端或者固定终端设备。
【文档编号】G08B25/01GK104217558SQ201410502467
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】唐明, 陶泓, 王超东, 赵灿, 廖若霖 申请人:华中科技大学