一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置及方法制造方法及图纸

一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置及方法，包括分布式光纤传感器、现场监测设备、远程预警设备，在现场监测设备与通信链路；光纤应变分析模块用于接收并分析分布式光纤传感器采集的实时应变信号，得到包含特征信息及位置信息的实时应变信息；光纤扰动分析模块包括MZ干涉模块及

A safety monitoring and warning device and method for optical cable or photoelectric composite cable

【技术实现步骤摘要】
一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置及方法
本专利技术涉及光缆或光电复合缆的在线安全监测预警领域，尤其涉及一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置及方法。
技术介绍
分布式光纤传感技术(DOFS)采用光纤做传感介质和传输信号介质，通过测量光纤中特定散射光的信号来反映光纤自身或所处环境的应变或温度的变化，一根光纤可实现成百上千传感点的分布式传感测量。因光纤具有尺寸小、重量轻、耐腐蚀、抗辐射抗电磁干扰、方便布设等特点，分布式光纤传感技术具有传统传感器不可比拟的优势，目前，国内外都推出了商用化的分布式光纤传感测量系统，广泛应用到各个领域。在光通信领域，基于分布式光纤传感技术的OTDR技术的应用日趋成熟，能够在光缆或光电复合缆的链路中简单诊断光纤故障，但受限于探测光脉冲宽度，其空间分辨率与动态范围有限，诊断测试中有盲区，特别是架网光缆或光电复合缆的或在海底光缆或光电复合缆的安全监测中使用时，误报率特别高，难以满足较大动态范围和较高空间分辨率的应用领域。授权公告号为CN207180866U的技术专利公开了一种基于MZ干涉和的分布式振动定位传感系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置，其特征在于，包括分布式光纤传感器、现场监测设备、远程预警设备，在现场监测设备与远程预警设备之间进行数据传输的通信链路；/n所述分布式光纤传感器包括分布式应变传感器和分布式扰动传感器；/n所述现场监测设备包括光纤应变分析模块和光纤扰动分析模块；/n所述光纤应变分析模块用于接收并分析分布式光纤传感器采集的实时应变信号，得到包含特征信息及位置信息的实时应变信息；/n所述光纤扰动分析模块包括MZ干涉模块及

【技术特征摘要】
1.一种光缆或光电复合缆的安全监测预警装置，其特征在于，包括分布式光纤传感器、现场监测设备、远程预警设备，在现场监测设备与远程预警设备之间进行数据传输的通信链路；
所述分布式光纤传感器包括分布式应变传感器和分布式扰动传感器；
所述现场监测设备包括光纤应变分析模块和光纤扰动分析模块；
所述光纤应变分析模块用于接收并分析分布式光纤传感器采集的实时应变信号，得到包含特征信息及位置信息的实时应变信息；
所述光纤扰动分析模块包括MZ干涉模块及模块，用于接收并通过MZ干涉技术及技术分析所述分布式光纤传感器采集的实时扰动信号，得到包含特征信息及位置信息的实时扰动信息；所述实时扰动信息包括MZ干涉扰动信息及扰动信息；
所述远程预警设备包括远程通信服务器、预警控制主机以及若干监控终端；所述远程通信服务器接收来自现场监测设备的实时扰动信息及实时应变信息并传输至预警控制主机；所述预警控制主机设有故障类型分析模块，所述故障类型分析模块根据获取的实时应变信息及实时扰动信息，与其预存的光缆或光电复合缆的参考信息库比对判断是否存在光缆或光电复合缆的故障；并根据比对出的异常应变信息的位置信息、和/或异常MZ干涉扰动信息的位置信息、和/或异常扰动信息，特别是三者之间或三者中任两者之间的位置信息的一致性预判光缆或光电复合缆的故障类型；所述预警控制主机根据各监控终端的预设信息需求以及监控终端使用人员的申请将相关预警或报警信息和/或预判故障类型和/或预处理方案发送至监控终端。


2.根据权利要求1所述的光缆或光电复合缆的安全监测预警装置，其特征在于，所述故障类型分析模块接收并分析所述实时应变信息及所述实时扰动信息，所述实时应变信息及所述实时扰动信息中，若无异常应变信息及异常扰动信息出现，所述故障类型分析模块给出光缆或光电复合缆的结构正常的判断；若同时存在异常应变信息及异常扰动信息，且异常应变信息的位置信息及异常扰动信息的位置信息一致，所述故障类型分析模块报警并给出光缆或光电复合缆的结构遭到牵拉和/或破坏的故障预判；若仅存在异常应变信息，所述故障类型分析模块报警并给出光缆或光电复合缆的结构遭到牵拉的故障预判；
若不存在异常应变信息，但MZ干涉扰动信息及扰动信息中均存在异常扰动信息，且其位置信息一致，所述故障类型分析模块报警并给出光缆或光电复合缆的结构遭到破坏的故障预判；若不存在异常应变信息，但MZ干涉扰动信息及扰动信息中均存在异常扰动信息，且其位置信息不一致，所述故障类型分析模块给出故障预警的预判；若不存在异常应变信息，但仅有MZ干涉扰动信息或扰动信息中存在异常扰动信息，所述故障类型分析模块给出不报警的预判。


3.根据权利要求2所述的光缆或光电复合缆的安全监测预警装置，其特征在于，所述现场监测设备还包括用于存储并分析所述实时应变信息、实时扰动信息的设备数据库，以及通过通信链路向远程预警设备发送分析结果的现场通信服务器；所述设备数据库包括所述故障类型分析模块、模式数据判断模块及自学习模块；
所述模式数据判断模块根据所述实时应变信号中的异常应变信号预警光缆或光电复合缆的受力形变的幅度大小，并根据分析出的光纤应变的变化率判断光缆或光电复合缆的受力事件是人为作用还是自然灾害作用，然后结合所述故障类型分析模块的判断结果给出人为牵拉、和/或人为破坏、和/自然灾害牵拉、和/或自然灾害破坏的预判；其中，若异常应变信号分析的光纤应变量的增加是相对快速、显性的过程，且光纤应变量增加的相对长度范围较小，则判断为人为牵拉或破坏；若应变增加是一个非常缓慢的过程、应变量变化范围相对较大，则判断为自然灾害牵拉或破坏；
所述自学习模块用于将不同的光缆或光电复合缆的受力事件存储归类为新的光缆或光电复合缆的参考信息；如发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔小瑞，缪宏，陈津，王瑛剑，缪文韬，李海洋，司辉，周抗冰，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42