[0033]振动信号反向光路为:激光发射器6—分发光模块A—光纤c一反向光模块C一光纤f一转发光模块D—光纤d、e—正向光模块B—光纤g—正向激光探测器4。
[0034]采用双向收发技术进行信号对比，不会丢失有效的震动报警数据，同时，对报警位置进行准确定位，其具体的定位方法在后续的工作方式中进行详细说明。
[0035]为了提高自检的准确和有效性，避免无效工作，信息采集器控制生成检测信号正向电路和检测信号反向电路，所述检测信号正向电路为:激光发射器6—分发光模块A—光纤b—正向光模块B—光纤g—正向激光探测器4。所述检测信号反向电路为:激光发射器6—分发光模块A—光纤c一反向光模块C一光纤h—反向激光探测器5。
[0036]通过上述电路，对激光信号进行采集分析，信息采集器I的中央处理器负责对采集的信号进行处理。信息采集器I的中央处理器采用芯片STM32F103RBT6，其电路图如图4所示。芯片STM32F103RBT6的15脚、16脚和17脚连接通信电路，通信电路的电路图如图5所示，所述通信电路采用低功耗半双工收发器。
[0037]正向激光探测器4和反向激光探测器5与所述信息采集器I的中央处理器之间连接2路模拟量采集电路，模拟量采集电路的电路图如图3所示，包括运算放大芯片SGM358，所述运算放大芯片SGM358的2脚连接激光探测器，同时，所述运算放大芯片SGM358的2脚、电阻R12和所述运算放大芯片SGM358的5脚串联；所述运算放大芯片SGM358的I脚、滑动变阻器R16和所述运算放大芯片SGM358的5脚串联；所述运算放大芯片SGM358的8脚接电源，同时与电容C8和电容C21的并联电路连接后接地；所述运算放大芯片SGM358的6脚与电阻R13串联后接地，同时，所述运算放大芯片SGM358的的6脚与滑动变阻器R17串联后与所述运算放大芯片SGM358的7脚连接，所述运算放大芯片SGM358的7脚与电阻R20串联后做为信号输出端口 ；所述运算放大芯片SGM358的3脚和4脚接地。运算放大芯片SGM358采用S0-8和MS0P-8封装，对信号进行较大倍数放大的同时增大了信号的干扰，使信号识别精度出现困难，因此，光纤信号接收的过程中，通常不采用运算放大芯片SGM358，而本申请电路通过精确的电阻电容设定，对放大后的信号进行滤波，从而实现信号的充分放大，能接收1550波长-50db的弱光信号。
[0038]另外，所述芯片STM32F103RBT6的27脚连接继电器电路，所述继电器电路的电路图如图6所示，包括继电器Relayl、二极管D3、三极管Q2、三极管Q3和电阻R24，所述继电器Relayl的I脚与二极管D3串联后与所述继电器Relayl的2脚串联，所述继电器Relayl的2脚与所述三极管Q2和三极管Q3组成的桥式电路连接，所述电阻R24的一端与所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R24的另一端与所述芯片STM32F103RBT6的27脚连接。
[0039]本实施例的精确定位型光纤感应预警报警系统，其工作示意图如图2所示，在振动壁(光纤d、e)无外力挤压时激光通过振动壁光信号不会形变，当在I号振动点有外力振动时，同时会有两路光形变波形，一路是正向振动信号，另一路是反向振动信号。正向信号自I号振动点向转发光模块D方向由光纤f传导到反向光模块C，再经光纤h传导至反向激光探测器后，传入中央处理器；另外一路反向振动信号由I号振动点向正向光模块B方向经光纤g最后由正向激光探测器4接收。由于光纤链路总长=振动壁+光纤，正向信号到激光探测器比反向信号到激光探测器的距离要长，所以反向激光探测器始终比向正激光探测器要晚一些时间接收到I号振动点的振动信号，而系统通过他们接收信号的时间差就能得出I号振动点的具体位置，从而达到精确定位。通过独特的光纤链路，使用lOmw/1550波长激光器最长能传输220公里光纤链路，也就是说现在的光纤链路设计的是光缆内部从O米端传到110公里端在通过光模块特殊结构传回O米端，这样一个来回实际是220公里，通过双向收发技术实现双向定位，在110公里防护区域可以达到10米精确定位。
[0040]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种精确定位型光纤感应预警报警系统，包括信息采集器(I)、头光模块组(2)和尾光模块组(3)，其特征在于，所述信息采集器(I)包括正向激光探测器(4)、反向激光探测器(5)和激光发射器(6),所述头光模块组(2)包括分发光模块(A)、正向光模块(B)和反向光模块(C)，所述尾光模块组(3 )包括转发光模块(D )， 所述激光发射器(6)通过光纤(a)与所述分发光模块(A)连接，所述正向激光探测器(4)通过光纤(g)与所述正向光模块(B)连接，所述反向激光探测器(5)通过光纤(h)与所述反向光模块(C)连接； 所述分发光模块(A)通过光纤(b)与所述正向光模块(B)连接，所述分发光模块(A)通过光纤(c)与所述反向光模块(C)连接； 所述正向光模块(B)通过光纤(d、e)与所述转发光模块(D)连接,所述反向光模块(C)通过光纤(f)与所述转发光模块(D)连接。
2.根据权利要求1所述的一种精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述正向激光探测器(4)和反向激光探测器(5)与所述信息采集器(I)的中央处理器之间连接2路模拟量采集电路，所述模拟量采集电路包括运算放大芯片SGM358，所述运算放大芯片SGM358的2脚连接激光探测器，同时，所述运算放大芯片SGM358的2脚、电阻R12和所述运算放大芯片SGM358的5脚串联；所述运算放大芯片SGM358的I脚、滑动变阻器R16和所述运算放大芯片SGM358的5脚串联；所述运算放大芯片SGM358的8脚接电源，同时与电容C8和电容C21的并联电路连接后接地；所述运算放大芯片SGM358的6脚与电阻R13串联后接地，同时，所述运算放大芯片SGM358的的6脚与滑动变阻器R17串联后与所述运算放大芯片SGM358的7脚连接，所述运算放大芯片SGM358的7脚与电阻R20串联后做为信号输出端口 ；所述运算放大芯片SGM358的3脚和4脚接地。
3.根据权利要求1所述的一种精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述信息米集器控制生成振动信号正向光路和振动信号反向光路， 所述振动信号正向光路为:激光发射器(6) —分发光模块(A) —光纤(b) —正向光模块(B) —光纤(d、e) —转发光模块(D) —光纤(f) 一反向光模块(C) 一光纤(h) —反向激光探测器(5)； 所述振动信号反向光路为:激光发射器(6) —分发光模块(A) —光纤(c) 一反向光模块(C) 一光纤(f) 一转发光模块(D) —光纤(d、e) —正向光模块(B) —光纤(g) —正向激光探测器(4)。
4.根据权利要求1所述的一种精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述信息采集器控制生成检测信号正向电路和检测信号反向电路， 所述检测信号正向电路为:激光发射器(6) —分发光模块(A) —光纤(b) —正向光模块(B) —光纤(g) —正向激光探测器(4); 所述检测信号反向电路为:激光发射器(6) —分发光模块(A) —光纤(c) 一反向光模块(C) 一光纤(h) —反向激光探测器(5)。
5.根据权利要求1所述的一种精确定位型光纤感应预警报警系统，其特征在于，所述信息采集器(I)的中央处理器采用芯片STM32F103RBT6，所述芯片STM32F103RBT6的15脚、16脚和17脚连接通信电路，所述通信电路采用低功耗半双工收发器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种精确定位型光纤感应预警报警系统，包括信息采集器、头光模块组和尾光模块组，所述信息采集器包括正向激光探测器、反向激光探测器和激光发射器，所述头光模块组包括分发光模块、正向光模块和反向光模块，所述尾光模块组包括转发光模块，所述激光发射器与所述分发光模块连接，所述正向激光探测器与所述正向光模块连接，所述反向激光探测器与所述反向光模块连接；所述分发光模块与所述正向光模块连接，所述分发光模块与所述反向光模块连接；所述正向光模块与所述转发光模块连接，所述反向光模块与所述转发光模块连接。本实用新型探测距离长、可精确定位、抗干扰能力和适应性强、成本低。
【IPC分类】G08B13-186
【公开号】CN204331954
【申请号】CN201420827611
【发明人】刘龙海, 陈施忠
【申请人】南京业祥科技发展有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月23日