基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统技术方案

本发明专利技术涉及周界防护技术领域，提供一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，包括：光纤入侵探测器、第一传导光纤、首端数据传输模块、传感光纤、末端数据传输模块、延迟光纤、感应光圈、上位机和第二传导光纤；所述光纤入侵探测器通过传导光纤与首端数据传输模块连接；所述光纤入侵探测器，包括：安装在一起的窄带宽激光器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和采集卡；所述首端数据传输模块通过传感光纤与末端数据传输模块连接；所述首端数据传输模块，包括：分束器、第一光纤隔离器、第二光纤隔离器、第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器。本发明专利技术能够实现长距离监测，并提高探测灵敏度和定位精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统


[0001]本专利技术涉及周界防护
，尤其涉及一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统。

技术介绍

[0002]科技的日益发展，提高人民生活水平的同时也增加了安全隐患。目前，油气管道、大坝、机场、监狱、核电站、铁路防护网、边境等重要军事和民用设施收到的入侵威胁日益增加。同样，高铁的安全防护也是十分重要的，高铁速度快、人流量大，一旦发生入侵，造成的伤亡不可想象。因此，进行有效的安全防护，成为了亟待解决的问题。
[0003]目前，国内采用的周界防护系统主要有红外对射、高压脉冲、泄露电缆、震动电缆等，这些系统能起到一定的入侵防护作用但它们存在各自的缺陷。其中红外对射系统使用寿命短，受天气、动植物、电磁场的影响大，天气条件恶劣、植物遮挡的情况下，误报率很高；对安装的外界环境要求很高而且施工复杂；平时维护费用也较高。高压脉冲系统比较合适像监狱这类强制阻挡的场所使用，若在住宅小区使用，小区内儿童一旦触碰到，可能会造成伤害。泄露电缆工作原理是将两根探测电缆平行埋入地下，两根电缆间形成无形的电磁场探测区，因而不受外界影响，还具有隐蔽，不受地形限制，可以在绿化带、水泥地面等多种地形安装的优点，其缺点是场噪声会产生误报警，价格较高。震动电缆系统只能实现短距离防区内的监测。因此，传统传感器难以满足现代周界防护系统监测范围广、误报率低、强抗干扰、费用低、维护简单等基本要求。
[0004]另有其他光纤周界防护系统，基于Michelson干涉技术的分布传感系统，其要求高的干涉信号的解调技术和系统的稳定性，不利于实现实时定位；基于后向散射的OTDR技术的分布式传感系统，解调方法复杂，不能实现连续事件扰动的实时监测。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决传统传感器监测范围受限、误报率高、抗干扰差以及现有Michelson干涉技术的分布传感系统不利于实现实时定位等技术问题，提出一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，以实现长距离监测，并提高探测灵敏度和定位精度。
[0006]本专利技术提供了一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，包括：光纤入侵探测器、第一传导光纤、首端数据传输模块、传感光纤、末端数据传输模块、延迟光纤、感应光圈、上位机和第二传导光纤；
[0007]所述光纤入侵探测器通过第一传导光纤与首端数据传输模块连接；
[0008]所述光纤入侵探测器，包括：安装在一起的窄带宽激光器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和采集卡；
[0009]所述首端数据传输模块通过传感光纤与末端数据传输模块连接；
[0010]所述首端数据传输模块，包括：分束器、第一光纤隔离器、第二光纤隔离器、第一耦
合器、第二耦合器和第三耦合器；
[0011]所述分束器与窄带宽激光器对应设置，所述窄带宽激光器发射激光，所述分束器将激光分裂出三束激光；
[0012]第一束激光进入第一耦合器，所述第一耦合器与延迟光纤的两端连接，所述延迟光纤上设置感应光圈；所述第一耦合器还与第一光电探测器和第二光电探测器连接；
[0013]第二束激光通过第一光纤隔离器进入第二耦合器，所述第二耦合器通过传感光纤与末端数据传输模块连接；所述第二耦合器还与第三光电探测器连接；
[0014]第三束激光通过第二光纤隔离器进入第三耦合器，所述第三耦合器通过第二传导光纤与末端数据传输模块连接；所述第三耦合器还与第四光电探测器连接；
[0015]所述第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器分别与采集卡连接；所述采集卡与上位机连接；
[0016]当发生动作入侵时，传感光纤受到入侵行为发生相位变化，在第二耦合器处发生逆向马赫
‑
曾德尔干涉，在第三耦合器处发生正向马赫
‑
曾德尔干涉，第二耦合器产生的干涉条纹传输到第三光电探测器；第三耦合器产生的干涉条纹传输到第四光电探测器中；第三光电探测器与第四光电探测器接收干涉条纹信号并转换成电信号传递到采集卡中；所述上位机接收采集卡的信号，判断入侵位置和动作类型，并进行报警；
[0017]当发生声音入侵时，感应光圈感应到声压振动发生相位变化，在第一耦合器处发生萨格纳克干涉，第一耦合器产生干涉条纹分别传输到第一光电探测器和第二光电探测器，第一光电探测器和第二光电探测器接收干涉条纹信号并转换成电信号传递到采集卡中；所述上位机接收采集卡的信号，判断入侵声音类型，并进行报警。
[0018]优选的，所述末端数据传输模块包括：第四耦合器。
[0019]优选的，所述智能全光纤周界报警系统布置在防护场所围网中，所述防护场所围网上方设置刀片型刺网中。
[0020]优选的，所述智能全光纤周界报警系统布置在石油管道上方。
[0021]本专利技术提供的一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，结构简单，解调方法简单，成本较低，利用马赫曾德尔干涉技术搭建全光纤周界报警系统，可以实现长距离无人监测，同时由于光干涉条纹解调较为容易，可以实现减低技术要求以及降低成本等优点。同时结合上位机可以高精确度判断入侵发生位置以及入侵类型，此外，再此基础上增加了光纤侦听功能，可以判断声音的类型，实现了联动视频、声音、报警一体化，在周界安防领域内具有重要应用价值。
附图说明
[0022]图1是本专利技术提供的基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统的连接示意图；
[0023]图2是本专利技术提供的基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统的在防护场的配置示意图；
[0024]图3是本专利技术提供的基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统的在石油管道的配置示意图。
[0025]附图标记：1、光纤入侵探测器；101、窄带宽激光器；102、第一光电探测器；103、第
二光电探测器；104、第三光电探测器；105、第四光电探测器；2、第一传导光纤；3、首端数据传输模块；301、分束器；302、第一光纤隔离器；303、第二光纤隔离器；304、第一耦合器；305、第二耦合器；306、第三耦合器；601、第四耦合器；4、传感光纤；5、刀片型刺网；6、末端数据传输模块；7、防护场所围网；8、感应光纤；9、感应光圈；10、第二传导光纤；11、石油管道。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例提供的基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，包括：光纤入侵探测器1、第一传导光纤2、首端数据传输模块3、传感光纤4、末端数据传输模块6、延迟光纤8、感应光圈9、上位机和第二传导光纤10。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MZ干涉实时定位以及声音辨别智能报警系统，其特征在于，包括：光纤入侵探测器(1)、第一传导光纤(2)、首端数据传输模块(3)、传感光纤(4)、末端数据传输模块(6)、延迟光纤(8)、感应光圈(9)、上位机和第二传导光纤(10)；所述光纤入侵探测器(1)通过第一传导光纤(2)与首端数据传输模块(3)连接；所述光纤入侵探测器(1)，包括：安装在一起的窄带宽激光器(101)、第一光电探测器(102)、第二光电探测器(103)、第三光电探测器(104)、第四光电探测器(105)和采集卡；所述首端数据传输模块(3)通过传感光纤(4)与末端数据传输模块(6)连接；所述首端数据传输模块(3)，包括：分束器(301)、第一光纤隔离器(302)、第二光纤隔离器(303)、第一耦合器(304)、第二耦合器(305)和第三耦合器(306)；所述分束器(301)与窄带宽激光器(101)对应设置，所述窄带宽激光器(101)发射激光，所述分束器(301)将激光分裂出三束激光；第一束激光进入第一耦合器(304)，所述第一耦合器(304)与延迟光纤(8)的两端连接，所述延迟光纤(8)上设置感应光圈(9)；所述第一耦合器(304)还与第一光电探测器(102)和第二光电探测器(103)连接；第二束激光通过第一光纤隔离器(302)进入第二耦合器(305)，所述第二耦合器(305)通过传感光纤(4)与末端数据传输模块(6)连接；所述第二耦合器(305)还与第三光电探测器(104)连接；第三束激光通过第二光纤隔离器(303)进入第三耦合器(306)，所述第三耦合器(306)通过第二传导光纤(10)与末端数据传输模块(6)连接；所述第三耦合器(306)还与第四光电探测器(105)连接；所述第一光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，孙洪艳，范明海，王继增，任方轩，李志强，
申请(专利权)人：辽宁省微波光电子工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：