以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其主要是由一光路系统与一光路转置器连接，且该光路转置器分别与一光源系统、一多波长分波多工接收系统连接，该光源系统提供多个波长的光源，并透过该光路转置器将光源导引至该光路系统，该光路系统的光缆芯数不超过4个，当光源通过该光路系统并将干涉讯号传回该光路转置器，该光路转置器再将干涉讯号导引至该多波长分波多工接收系统，并进一步由该多波长分波多工接收系统将干涉讯号转换后传输至一数据分析显示与报警系统，通过该数据分析显示与报警系统对电讯号的分析，可实时判断多防区内是否有入侵事件发生；本发明专利技术在多防区用极低的光缆芯数，有效提升侦测的灵敏度及降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统
本专利技术涉及一种周界入侵检测系统，尤其涉及一种以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统(Fiber-OpticPerimeterIntrusionDetectionSystem)。
技术介绍
一般市面上用于周界入侵检测的光纤系统，主要是一种以光纤为感测体(Sensorbody)的布置于周界围篱或土层，且配合一监控主机，具有周界遭入侵时能发出警示的系统。传统的光纤系统是利用一光纤干涉仪，例如：一马阶进德干涉仪(Mach-Zehnderinterferometer)、一桑克干涉仪(Sagnacinterferometer)等，通过感测入侵时对光纤的振动而引发一光强度或一光功率的变化情形，由该监控主机判定该光强度变化的特征是否属于一人为入侵，若是则发出警示。在现有技术的应用上，有一种已知的周界入侵检测系统，请参阅图10所示，其中包括一监控主机内的雷射光源90、两个光路分光器91A,91B、一光接收器92、一数据撷取器(DataAcquisition,DAQ)93，该等光路分光器91A、91B与一条光缆中的三条光纤901构成一马阶进德干涉仪，并由该数据撷取器93将数据提供给一计算机(软件)94进行处理。另有一种已知的周界入侵检测系统，请参阅图11所示，其中仅有一个光路分光器91A、一光接收器92、前述的数据撷取器93及该计算机94，该光路分光器91A利用一条光缆中的二条光纤901架构成一桑克干涉仪，该桑克干涉仪的一光纤回路是利用一条光缆中的二条光纤901于其尾端互相连接而构成，如图11所示，其中二条光纤901于其尾端互相连接就是该光纤回路的末端的位置，如果人为入侵的拍击振动愈靠近该光纤回路尾端，则由该光接收器92侦测到的振动讯号愈弱，则侦测愈不灵敏，上述两种周界入侵检测系统中的光缆任何位置受到拍击振动，皆会产生讯号，至于是在何处产生拍击振动，皆无法分辩。而在现有技术中为了要分辨何处产生拍击振动，一般传统而直接的做法是，将待侦测的区域画分成多个子区域(称作防区)，而各个防区皆有各自的一光纤干涉仪，且这些干涉仪彼此基本上不互相影响，遂而各自操作。举例而言，如图12所示，其中包括一防区一、一防区二、一防区三，该防区一是由三组光纤回路(1),(2),(3)组成，三组光纤回路(1),(2),(3)具有一段7芯光缆，该防区二是由两组光纤回路(2),(3)组成，两组光纤回路(2),(3)具有一段5芯光缆，该防区三的光纤回路(3)具有一段3芯光缆，必需明白的是，当防区数愈多，所使用的光缆内含的光纤数目(芯数)就需要更多，即需要更多芯数的光缆，才能实质构成多防区入侵检测系统，例如：N防区系统所需的最大芯数为2N+1，依次为2N-1，2N-3，…。如果为16防区，则需要的16段光缆分别含的芯数为33，31，29，…，所以12段光缆的含芯数超过10个，7段光缆的含芯数超过20个，含芯数愈多，则光缆的价格也愈高。综上所述，现有技术中为了要侦测多防区的入侵事件，而使用各自的光纤导引至其干涉仪的做法并不经济，尤其在铺设长距离多防区系统的情况下，多芯数的光缆的价格影响最大，因此，针对如何降低整个多防区光纤入侵检测系统的架设成本，同时针对现有技术中的干涉仪仍有侦测灵敏较弱的问题，确实有待提出更佳解决方案的必要性。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的主要目的是提供一种以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，透过将极少的光缆芯数应用在多个防区，实时的讯号分析，判断出多防区内是否有入侵事件发生，以有效提升侦测的灵敏度及降低制造成本。为达成上述目的所采取的主要技术方案是令前述以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其包括：一光源系统，提供多个波长的光源；多个防区的光路系统，个别具有至少一光纤回路，该光纤回路的一光缆芯数不超过4个；一光路转置器，连接在该光源系统、该光路系统之间；一多波长分波多工接收系统，与该光路转置器连接；一数据分析显示与报警系统，与该多波长分波多工接收系统连接；其中，当所述的光源通过所述光路系统，将一个以上的干涉讯号通过该光纤回路传回该光路转置器，通过该多波长分波多工接收系统根据该干涉讯号产生一输出讯号，并传送给该数据分析显示与报警系统，通过该数据分析显示与报警系统分析判断多防区内是否有入侵事件发生。优选的，该光路转置器由一光路分光器或一光循环器构成。优选的，该光路系统个别由一麦克森干涉仪及/或一桑克干涉仪构成。优选的，该光路系统进一步是个别包括一分波多工滤波器、一光路分光器、至少一反射器、一条至少含有三条光纤的光缆，当光源自上一防区或该光路转置器射向该分波多工滤波器，其中一个波长的光被导向该光路分光器，且一分为二進入两条光纤，再通过该反射器反射回该光路分光器，将两条光纤的光合而为一，通过该分波多工滤波器射回上一防区或传回该光路转置器。优选的，该反射器由另一光路分光器构成。优选的，该光路系统使用2×2或1×2的光路分光器，将各个防区分成一第一部分与一第二部分，其该第一部分与该第二部分的光纤个别在同一条光缆中。优选的，该光路系统的光缆具有三条光纤，其中两条光纤作为一感测光纤，另一条光纤作为一传导光纤。优选的，该多波长分波多工接收系统包括多数的分波多工滤波器和多数的光接收器组接而成。优选的，该光源系统的多个波长的光源，分别由多个不同波长的二极体雷射构成，并透过一波长分波多工器结合于一条光纤。优选的，该光源系统的多个波长的光源，由多个不同波长的一掺铒光纤雷射构成。通过采用上述技术方案，本专利技术通过该光源系统提供多个波长的光源，并透过该光路转置器将光源导引至该光路系统，该光路系统的光缆芯数不超过4个，当光源通过该光路系统并将干涉讯号传回该光路转置器，该光路转置器再将干涉讯号导引至该多波长分波多工接收系统，并进一步由该多波长分波多工接收系统将干涉讯号转换成该输出讯号后传输至该数据分析显示与报警系统，通过该数据分析显示与报警系统对电讯号的分析，能够实时判断多防区内是否有入侵事件发生，通过在多防区使用极低数量的光缆芯数，达到有效提升侦测的灵敏度及降低制造成本的目的。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中，图1是本专利技术一较佳实施例的多防区光纤周界入侵检测系统架构图。图2是本专利技术一较佳实施例的使用麦克森光纤干涉仪的光路系统示意图。图3是本专利技术又一较佳实施例的使用麦克森光纤干涉仪的光路系统示意图。图4是本专利技术一较佳实施例的使用桑克光纤干涉仪的光路系统示意图。图5是本专利技术一较佳实施例的多波长分波多工接收器的应用状态示意图。图6是本专利技术一较佳实施例的不同光路分光器所构成的反射器架构示意图。图7是本专利技术一较佳实施例的使用多个光源结合于一输出光纤的应用方式示意图。图8是本专利技术另一较佳实施例的多波长光纤雷射架构示意图。图9是本专利技术一较佳实施例的N+M个防区的光纤周界入侵检测系统架构图。图10是一种已知的单一防区马阶进德干涉仪架构的系统方块图。图11是一种已知的单一防区桑克干涉仪架构的系统方块图。图12是一种已知的多组使用马阶进德干涉仪的三防区系统光路示意图。附图标记说明：10,10A光源系统11二极体雷射11A帮浦雷射12波长分波多工器121分波多工滤波耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其特征在于，该光纤周界入侵检测系统包括：一光源系统，提供多个波长的光源；多个防区的光路系统，个别具有至少一光纤回路，该光纤回路的一光缆芯数不超过4个；一光路转置器，连接在该光源系统、该光路系统之间；一多波长分波多工接收系统，与该光路转置器连接；一数据分析显示与报警系统，与该多波长分波多工接收系统连接；其中，当所述的光源通过所述光路系统，将一个以上的干涉讯号通过该光纤回路传回该光路转置器，通过该多波长分波多工接收系统根据该干涉讯号产生一输出讯号，并传送给该数据分析显示与报警系统，通过该数据分析显示与报警系统分析判断多防区内是否有入侵事件发生。

【技术特征摘要】
1.一种以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其特征在于，该光纤周界入侵检测系统包括：一光源系统，提供多个波长的光源；多个防区的光路系统，个别具有至少一光纤回路，该光纤回路的一光缆芯数不超过4个；一光路转置器，连接在该光源系统、该光路系统之间；一多波长分波多工接收系统，与该光路转置器连接；一数据分析显示与报警系统，与该多波长分波多工接收系统连接；其中，当所述的光源通过所述光路系统，将一个以上的干涉讯号通过该光纤回路传回该光路转置器，通过该多波长分波多工接收系统根据该干涉讯号产生一输出讯号，并传送给该数据分析显示与报警系统，通过该数据分析显示与报警系统分析判断多防区内是否有入侵事件发生。2.根据权利要求1所述的以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其特征在于，该光路转置器由一光路分光器或一光循环器构成。3.根据权利要求1所述的以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其特征在于，该光路系统个别由一麦克森干涉仪或一桑克干涉仪构成。4.根据权利要求1所述的以极少芯数光缆构成的光纤周界入侵检测系统，其特征在于，该光路系统进一步是个别包括一分波多工滤波器、一光路分光器、至少一反射器、一条至少含有三条光纤的光缆，当光源自上一防区或该光路转置器射向该分波多工滤波器，其中一个波长的光被导向该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立康，罗至善，侯文晟，
申请(专利权)人：北京汉科云端科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11