专利名称：一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，涉及机械振动的测量、冲
击的测量和管道系统技术领域。
背景技术：
区域的安全防范一直以来都是一个重要的问题，诸如军事基地、机场、军械库、油
库、油气管道场站和住宅小区等，对这些区域的有效防护至关重要。
目前主要的区域入侵防范技术有基于电的和基于光的两大类； 基于电的技术主要有高压电网技术、泄漏电缆技术等。在某些重要区域边界上设 置了高压电网，能在一定程度上对入侵者形成威慑，但高压电网存在安全性差、不具备联动 报警功能；使用辐射电磁场的泄漏电缆进行入侵探测时，容易受到雷电等强电磁环境干扰 而增加系统误报。 基于光的技术主要有红外线对射报警技术、摄像头监视技术、光纤成像入侵探测 技术和光纤传感的入侵探测技术等。其中红外对射报警技术中红外激光束难以准确对准受 光器的微小靶心，尤其在雨天和雾霾天气时，会因雨水、雾霾的折射使激光束传播方向产生 偏差，晴朗天气时如有落叶、小动物等障碍物阻挡对射途径时就会引发系统报警，而且因不 具备一定的隐蔽性使得入侵者极易绕开对射路径，造成报警器失效；对布设方式的要求也 较高， 一般仅适用于短距离的平坦区域。 摄像头监视技术是目前采用的较多的一种入侵监测模式，摄像头监视由于具有较
窄的视野特别是在摄像头侧后面的盲区常常被攀越，而且摄像头监视也常常受到天气的影
响而失效。光纤成像入侵探测技术是基于光波在多模光纤中由于不同传输模式之间的干涉
形成散斑，散斑图像随外界扰动发生变化，该方式容易受到环境影响形成误报。 光纤传感的入侵探测技术有测量光纤的微弯损耗的，该方法灵敏度低，不适合于
动态事件的检测。 光纤传感的入侵探测技术中也有一部分是基于干涉检测原理的，如，中国石油天 然气集团公司和中国石油天然气管道局的"光纤安全预警装置"(ZL200620124262.X)实用 新型专利。目前的干涉技术方案均为单一干涉仪和单一防线，这些方案同样容易受到环境 影响，把环境导致的一些假入侵信号误认为入侵而产生虚警。

实用新型内容本实用新型的目的是设计一种受环境影响小、虚警率低的基于光纤干涉仪的区域 防入侵系统。 鉴于上述几类安防技术存在的虚警率高、易受环境因素影响等问题，基于光纤干
涉技术的区域防入侵系统结合扰动事件的时间、空间特征有针对性的进行了克服。 提高光纤振动传感灵敏度的区域防入侵系统的改进是通过增加干涉仪两传感臂
的空间距离提高干涉仪对振动信号的感应灵敏度。[0012] 区域防入侵系统通过将保护区域边界细分为多个防区实现了入侵事件的准确定 位，同时在保护区域边界设置多道防线，根据不同纵深防线探测到的信号情况，能够准确区 分入侵事件和随机扰动事件，有效降低非入侵事件导致的系统虚警。 区域防入侵系统结构上可分为主机设备、传输光路、光路适配器和干涉仪光路。当 干涉仪光路探测到有扰动信号出现时，触发系统进入警戒状态，如果继续有扰动信号出现 并且其特征符合入侵行为特征模式，系统产生报警。 —种基于对振动敏感的光纤干涉仪的区域防入侵系统的构成如图14所示，包括 主机设备、传输光路、光路适配器和传感光路。主机设备包括光源模块15、探测器阵列21、 信号处理器22、报警单元23 ;传感光路20由各防区的光纤干涉仪构成。 光源模块15由传输光路I 16连接光路适配器17，光路适配器17输出由传输光路 II 18连接传感光路的各个防区，传感光路围绕保护区域一周后再次经过传输光路n 18 接回到光路适配器17，光路适配器17由传输光路16接探测器阵列21光输入端，探测器阵 列21输出端接信号处理器22输入端，信号处理器22输出接报警单元23。
其中 光源15，给干涉仪光路提供一个平稳功率的光载波信号； 探测器阵列21，实现返回光信号的光电转换； 信号处理器22，实现光电转换后电信号的采集、分析、处理，给出是否报警的结 果； 报警单元23，按信号处理给出的报警结果，报警单元产生视频、音频、和其他系统
联动的报警触发信号、无线信号或者远端报警信号的发送； 传输光路I 16、传输光路I1 18，完成光信号的传输； 光路适配器17，完成光信号的分束和耦合； 传感光路20，即光纤干涉仪，完成振动信号的拾取和发送。 系统的光源15发出的光经过传输光路I 16到达光路适配器17，经过光路适配器 17分束后分成n路，分别对应于n个防区；以防区I为例，分束后的光经过传输光路II 18 后根据防区I内防线数量的多少再次进行分束，然后进入防区I内每道防线，防区I内传感 光路设计为光纤干涉仪，光信号经过防区I内光纤干涉仪后传回，即防区I内的信号光在随 后的防区II、 III以至防区n都是传输，而不是再次进入光纤干涉仪，围绕保护区域一周后 经过传输光路II 18再次进入适配器17，然后经过传输光路I 16传输到探测器阵列21，经 过探测器阵列21转换为电信号后传输到信号处理器22进行处理，根据处理结果决定是否 发送信号至报警单元23产生报警。 信号处理电路原理框图如15所示，它包括光电转换电路、多个信号调理电路和采 集电路、2个处理单元、外部接口、报警联动、G网通信、无线短距通信。光电转换电路输出接 多个信号调理电路，每个信号调理电路输出接一采集电路，各个采集电路输出接处理单元 I，处理单元I除有外部接口外其输出接处理单元II，处理单元II输出分别接报警联动、G 网通信、无线短距通信。 光纤干涉仪的构成是在保护区域的外围设置多个防区，每个防区设置一个以上 的光纤干涉仪，防区之间的光纤干涉仪由光路适配器串联，首端的光纤干涉仪接自光路适 配器17，末端的光纤干涉仪再接回光路适配器17。[0027] 其中的光纤干涉仪为迈克尔逊干涉仪或者马赫曾德干涉仪或者迈克尔逊干涉仪 和马赫曾德干涉仪的混合使用方式或塞格纳克干涉仪； 光纤干涉仪的具体结构是 每个防区内的每个光纤干涉仪的结构在每个防区内，多道干涉仪光路布设时传 感子缆可以是全段敏感的结构(见图l)，从母缆1中分出光纤干涉仪2，而后进入母缆1由 传输光纤3传回；也可以是在传输子缆内经过一定距离传输后再开始设置干涉仪；多道光 纤干涉仪布设时可以将一道光纤干涉仪设置在传输母缆内，从母缆1中分出光纤干涉仪2， 而后进入母缆1经传输光纤3传回(见图2);也可以每道防线均对应于一根传感子缆；从母 缆1中分出光纤干涉仪2设置，而后进入母缆1经传输光纤3传回；每个光纤干涉仪的结构 是光纤干涉仪的传感臂I 4、光纤干涉仪的传感臂II 5设置在一根光缆内的相同或者不同 的束管内；或将光纤干涉仪的传感臂I 4、光纤干涉仪的传感臂I1 5设置在不同的光缆内； 这两根传感臂分别所在的光缆在空间上为相邻或者交叉或者分隔开；相邻是并排形式(见
图4)或者双绞线形式(见图5);交叉是两根光缆交织构成渔网状的结构形式(见图6);分
隔开是指两根光缆并行安装，两根光缆之间存在有间隔的安装方式(见图7); 每个光纤干涉仪的光路结构是直线型或弧线型安装，或者是S型曲线安装，或者
螺旋线型曲线安装，或者上述的几种情况的混和形式； 其中 直线型和弧线型安装是指光纤干涉仪根据区域边界特征设置成直线或者弧线； S型曲线(见图8)是指光纤干涉仪按照绕S型曲线的形式安装； 螺旋线型曲线(见图9)是指光纤干涉仪沿着螺旋线型曲线安装的一种方式，该螺 旋线是平面曲线或者空间立体曲线； 其中S型和螺旋线型曲线安装受振动影响的传感臂长度更长，产生的相位差也更 大，因此也具有更高的振动探测灵敏度； 多道防线的结构是在边界纵深方向上，分别设置多道光纤干涉仪；多道光纤干 涉仪分别设置在边界的两侧和边界上；在边界的内侧设置在地面下或者直接裸露在地面 上，在边界的外侧设置在地面下；在边界上视边界的类型和特征而定，如边界为栅栏，则沿 着栅栏的横带板布设并固定；如边界为铁丝网，则固定在铁丝网上，在铁丝网两侧则埋设在 铁丝网下方地面下；如边界由围墙组成时，在围墙的内外两侧和围墙墙体上，分别设置一道 或多道光纤干涉仪，其中围墙内外光路埋设在地面下或者直接裸露在地面上，墙体上的光 纤干涉仪是在墙体刻槽埋设在墙体内，或在建筑墙时埋设在墙体内，或采用线卡钉直接钉 在墙体表面，或采用捆扎的方式将光纤干涉仪捆扎在铁丝网上，或混合采用上述几种固定 结构。 为降低区域出入口正常出入导致的系统虚警，本区域防入侵系统采用对区域出入 口单独配置防区，并给正常出入的授权人员配备遥控器(见图io)，或在出入口配备密码开 关(见图ll)，方便授权人员出入保护区域时暂时关闭出入口防区的入侵报警功能；配备遥 控开关是在大门的每扇门边上围光纤干涉仪ll后由光缆10接区域防入侵系统8，再由区 域防入侵系统8经信号线9接遥控信号接收装置7，再配以遥控器6 ;密码开关是在大门的 每扇门边上围光纤干涉仪后由光缆接区域防入侵系统8，再由区域防入侵系统8经信号线 接密码输入键盘13。对于前者，在区域防入侵主机设备上连接遥控信号接收装置7，接收到遥控器信号后关闭或打开出入口防区的报警功能；对于后者，在出入口安装密码输入键盘 13，并用信号线连接到区域防入侵系统8，输入密码可暂时解除出入口防区的报警功能，授 权人员通过后恢复放入侵系统的报警功能。 为有效节省纤芯资源，在采用单波长光源时，不同防区、防线的光信号不能相互混 叠，因此当防区数量较大时所需的纤芯数量会较大。为了克服这个问题，本区域防入侵系统 提出两种复用纤芯的结构 第一种是每个防区内各光纤干涉仪的信号光在到达该防区前合用一根光纤传输， 如图12所示，其复用纤芯的结构是光源模块由光纤接适配器I，适配器I输出再接对应防 区数量个适配器，每个适配器分别接本防区的两个光纤干涉仪，如防区I的光纤干涉仪I、
光纤干涉仪n，防区ii的光纤干涉仪ni、光纤干涉仪IV等，这些光纤干涉仪的输出一并
接光缆接头盒，最后再由光缆接至探测器阵列； 光源模块发出的光用一根光纤传输至第一个防区时，由适配器I分束为多束光， 数量与防区数相同；每一束光到达对应防区时，由适配器再分束为跟防线相同数量的多束 光，分别进入该防区内各光纤干涉仪。此方案在光源输出端及到达各防区之前进行了光路 的复用，可减少使用纤芯数量。 第二种方式为采用波长复用的结构，如图13所示，其复用纤芯的结构是光源模 块接梳状滤波器后再接到各个防区的适配器，各个防区的适配器分接两个光纤干涉仪，如
防区i的光纤干涉仪1、光纤干涉仪n，防区ii的光纤干涉仪ni、光纤干涉仪IV等，各防
区相同防线的光纤干涉仪接适配器耦合进同一光纤，接光缆接头盒，最后再由光缆接至探 测器阵列； 宽谱光源经过梳状滤波器后分为不同波长的多束光，数量与防区数相同，每一束 光经光纤传到对应防区，经适配器分为与该防区内防线数量相同的光束，分别进入各防线 的光纤干涉仪，输出的干涉信号经光纤传输至最后一个防区末端；不同防区、同一防线的干 涉信号在这里由适配器合束，由一根光纤传回到解波分复用器。该方式可大幅度降低光纤 和光缆使用量，降低光路安装难度和成本。 上述由宽谱光源经梳状滤波器获得的多束不同波长的光，也可以使用多个不同波 长的窄线宽光源获得。 该系统抗环境干扰能力强，具有明显的性能优势和广泛的应用前景。区域防入侵 系统基于对振动的传感实现入侵事件探测，由于地质情况复杂多变，不同地质对振动的吸 收衰减差异很大，为了增加系统对不同地质条件的适应性，本实用新型提出了一种不同空 间距离间隔布设光纤干涉仪两个传感臂的方法，该方法会形成不同的振动信号探测灵敏 度，光纤干涉仪两臂空间间隔越大，所形成的振动信号探测灵敏度越高。 从上述系统的技术方案和工作原理可以看出，本实用新型提出的一种基于光纤干 涉技术的区域防入侵系统和方法，通过将保护区域边界细分为多个防区实现了入侵事件的 准确定位，同时在保护区域边界设置多道防线，根据不同纵深防线探测到的信号情况，能够 准确区分入侵事件和随机扰动事件，有效降低了非入侵事件导致的系统虚警，同时采用的 光纤干涉技术具有灵敏度高、不受温度、天气等因素影响，抗环境干扰能力强的优点，具有 广泛的应用前景。
图1子缆全段敏感示意图 图2 —道光纤干涉仪设置在母缆示意图 图3在子缆内传输一定距离后开始设置光纤干涉仪示意图 图4并排布设方式示意图 图5双绞线布设方式示意图 图6渔网状网眼布设方式示意图 图7并行布设方式示意图 图8S型线光纤干涉仪布设方式示意图 图9螺旋线光纤干涉仪布设方式示意图 图IO遥控开关区域出入口防区示意图 图11密码开关区域出入口防区示意图 图12光源输出端光路复用示意图 图13光源输出波长复用示意图 图14区域防入侵系统原理框图 图15系统电路原理框图 图16光源控制电路图 图17信号调理电路 其中l-母缆 2-光纤干涉仪 3-传输光纤 4-光纤干涉仪的传感臂I 5-光纤干涉仪的传感臂II 6-遥控器 7-遥控信号接收装置8-区域防入侵系统9_信号线10-光缆11--光纤传感器12-围墙13--密码输入键盘14-密码键盘信号线15--光源16-传输光路I17--光路适配器18-传输光路II19--保护区域20-传感光路21--探测器阵列22-信号处理器23--报警单元
具体实施方式结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明，但不应以此限制本实用新型的 保护范围。 实施例.本例的构成如图14所示，包括主机设备、传输光路、光路适配器和传感 光路。主机设备部分包括光源15、探测器阵列21、信号处理器22、报警单元23。传感光路 为光纤干涉仪。 光源15由传输光路I 16连接光路适配器17，光路适配器17输出由传输光路n 18连接传感光路的各个防区，传感光路围绕保护区域一周后再次经过传输光路II 18接回到光路适配器17，光路适配器17由传输光路I 16接探测器阵列21光输入端，探测器阵列
21输出端接信号处理器22输入端，信号处理器22输出接报警单元23。 其中信号处理电路原理如图15所示，它包括光电转换电路、多个信号调理电路和
采集电路、2个处理单元、外部接口、报警联动、G网通信、无线短距通信。光电转换电路输出
接多个信号调理电路，每个信号调理电路输出接一采集电路，各个采集电路输出接处理单
元I，处理单元I除有外部接口外其输出接处理单元II，处理单II输出分别接报警联动、G
网通信、无线短距通信。 光源控制电路如图16所示，它主要由运算放大器U7、DFB激光器U8、运算放大器Ug 和2个三极管Q4、 Q5组成。U7的7端接VDC，6端接电阻R18后与二极管D8、电容C41串联后 与电容C38并联的电路再串联，6端接电阻R19后接VDC，同时再接二极管D4、D5、D6、D7的串联 到地，4、7、8、9、10端接地，3端经电阻I^后接地，2端与接U8的端；U8的1、14端接地，12端 经电容C34接地，5、 11端接VDC， 4端接PDne， 6端接TEC+， 3端经扼流圈L3与电阻R2。串联后 接三极管Q4的集电极，同时3端经扼流圈L3与电阻R21串联后接三极管Q5的集电极；U9的 1、2端之间并联电阻R22和电容C39后由1端接电阻R25到6端，Pdne接电阻R3。再串联电阻 R273端，同时接Pdne的电阻R3。与电位器阻R31、电阻R32、电容C43三者并联后串联接地，5端 经电阻R24接VREF， 7端经电阻R28与8端经电阻R26共接电容C45到地；从电容C45的上端接 出经二极管Du、 D12至Q4的基极，同时基极接电容C44到地，同时经二极管D1Q与电阻R29串 联也到地，Q4的基极接Q5的基极，而Q4、 Q5的发射极接地。 探测器阵列21中每个探测器实现光电转换后都续接有调理电路如图17所示，它 主要由运算放大器U^、光电二级管U15组成。U15的1、5、8端悬空，3、4端接地，2端经电阻 R39、电容C6。 二者并联后接6端，6端经电阻R43接U14的3端，7端接U14的8端；U14的4端 接地，5端悬空，6、7端共接AD_VINI， 1端接AD_OUT 口 ， 2端经电阻R42接地，1、2端之间接电
阻尺4。、电容(:59二者的并联。 首先根据要保护的区域特征和用户要求进行防区数量、防线数量设计，如图14所 示保护的区域，设置n个防区、三道防线，在每一个防区内，都有平行于边界的两道防线，这 两道防线在纵深上间隔开，每道防线由一路马赫曾德干涉仪组成，光缆采用普通通信光缆， 安装方式为在同一根光缆内设置传感臂和参考臂，布设方式取为直线型；系统光源模块15 发出的光经过传输光路I 16到达光路适配器17，经过光路适配器17形成不同的分束后分 别传给不同的防区、防线，防区内防线光路设计为干涉型光路，每路光信号都仅仅进入一次 干涉仪光路，干涉仪光路外的部分均为传输，光信号围绕保护区域一周后，最后经过传输光 路II 18再次进入光路适配器17，然后再经传输光路I 16传输到探测器阵列21，转换为电 信号后传输到信号处理器22进行处理，当探测到的信号特征具备有入侵事件特征时报警 单元23产生报警。
其中 光路适配器17选1 Xn分束器； 光源15选DFB激光器； 光电探测器阵列21选0PC380 ; 信号处理器22选TMS320C6713 ; 报警单元23选YBT59-225扬声器；[OOSS] U厂运算放大器AD623 ; U8-DFB激光器； U9-运算放大器AD8572 ; [OO91 ]U14-运算放大器AD8572 ; U15-光电二级管0PA380AID。 为降低区域出入口正常出入导致的系统虚警，本例采用一种对区域出入口单独配 置防区，并给正常出入的授权人员配备遥控器(见图10)的方法，方便授权人员出入保护 区域时暂时关闭出入口防区的入侵报警功能；其构成是在大门的每扇门边上围光纤干涉仪 11后由光缆10接区域防入侵系统8，再由区域防入侵系统8经信号线9接遥控信号接收装 置7，再配以遥控器6 ;在区域防入侵主机设备上连接遥控信号接收装置7，接收到遥控器信 号后关闭或打开出入口防区的报警功能。 为有效节省纤芯资源，在采用单波长光源时，不同防区、防线的光信号不能相互混 叠，否则就无法准确区分出扰动信号的来源，因此当防区数量较大时所需的纤芯数量会较 大。为了克服这个问题，本例复用纤芯的结构 采用每个防区一根光源传输纤芯，如图12所示，其复用纤芯的结构是光源由光
纤接适配器i，适配器i输出再接对应防区数量个适配器n、适配器in…，每个适配器分别
接本防区的两个光纤干涉仪，如防区I的光纤干涉仪1、光纤干涉仪II，防区II的光纤干涉
仪III、光纤干涉仪IV等，这些光纤干涉仪的输出一并接光缆接头盒，最后再由光缆接至探 测器阵列； 光源模块发出的光用一根光纤传输至第一个防区时，由适配器I分束为多束光， 数量与防区数相同；每一束光到达对应防区时，由适配器再分束为多束光，分别进入该防区 内各光纤干涉仪。此方案在光源输出端及到达各防区之前进行了光路的复用，可减少使用 纤芯数量。 在传感光路区域内，若存在入侵扰动时，会引起两传感臂之间的相位差发生变化， 进而形成干涉信号，通过信号处理器对干涉信号进行分析，对保护区域边界可疑扰动事件 特征进行判别，如果信号特征符合入侵行为特征模式时系统产生报警，如果信号特征和入 侵行为特征模式不相符时，系统不予报警，以此系统不仅实现对区域入侵事件的探测而且 有效降低了虚警率。 本例经多次试验，通过在保护区域的边界上布设的振动敏感光纤干涉仪能够实现 对边界任何扰动行为的探测，加上在时间和空间上综合判断所拾取的扰动行为是否具有入 侵特征，极大程度上降低了偶发事件导致的系统虚警率，如果具有入侵特征则系统产生报 警，同时给出入侵事件发生的防区位置信息，如果和其它设备联动时提供驱动信号，完成对 其它设备的信号传输。
权利要求一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是它包括主机设备、传输光路、光路适配器和传感光路；主机设备包括光源(15)、探测器阵列(21)、信号处理器(22)、报警单元(23)；传感光路为光纤干涉仪(2)；光源(15)由传输光路I(16)连接光路适配器(17)，光路适配器(17)输出由传输光路II(18)连接传感光路的各个防区的光纤干涉仪(2)，光纤干涉仪(2)围绕保护区域一周后再次经过传输光路II(18)接回到光路适配器(17)，光路适配器(17)由传输光路I(16)接探测器阵列(21)光输入端，探测器阵列(21)输出端接信号处理器(22)输入端，信号处理器(22)输出接报警单元(23)；系统的光源(15)发出的光经过传输光路I(16)到达光路适配器(17)，经过光路适配器(17)分束后分成n路，分别对应于n个防区；各防区内防线光路为光纤干涉仪(2)，光信号经过各防区内光纤干涉仪(2)后传回，前面防区内形成的信号光在经过后续的防区时仅为传输，围绕保护区域一周后经过传输光路II(18)再次进入适配器(17)，然后经过传输光路I(16)传输到探测器阵列(21)，经过探测器阵列(21)转换为电信号后传输到信号处理器(22)进行处理，根据处理结果决定是否发送信号至报警单元(23)产生报警。
2. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是所述光纤 干涉仪的构成是在保护区域的外围设置多个防区，每个防区设置一个以上的光纤干涉仪， 防区之间的光纤干涉仪由适配器串联，首端的光纤干涉仪接自光路适配器(17)，末端的光 纤干涉仪再接回光路适配器(17)。
3. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是所述光纤 干涉仪为迈克尔逊干涉仪或者马赫曾德干涉仪或者迈克尔逊干涉仪和马赫曾德干涉仪的 混合使用方式或塞格纳克干涉仪。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是所 述光纤干涉仪的传感臂1(4)、光纤干涉仪的传感臂11(5)设置在一根光缆内的相同或者不 同的束管内；或将干涉仪两臂设置在不同的光缆内；这两根光缆在空间上为相邻或者交叉 或者有一定程度的分离；相邻是并排形式或者双绞线形式；交叉是两根光缆交织构成渔网 状的网眼的结构形式；有一定程度分离是指两根光缆并行设置，两根光缆之间存在有一个 距离间隔的设置。
5. 根据权利要求4所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是所述光纤 干涉仪光路是直线型或弧线型布设或者是S型曲线布设或者螺旋线型曲线布设或者几种 的混和形式。
6. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是所述传 感光路围绕保护区域设置一道以上的光纤干涉仪构成多道防线；多道防线的结构是在边界 纵深方向上，分别设置一道或多道光纤干涉仪；多道光纤干涉仪分别设置在边界的两侧和 边界上；在边界的内侧设置在地面下或者直接裸露在地面上，在边界的外侧设置在地面下； 在边界上视边界的类型和特征而定，如边界为栅栏，则沿着栅栏的横带板布设并固定；如边 界为铁丝网，则固定在铁丝网上，在铁丝网两侧则埋设在铁丝网下方地面下；如边界由围墙 组成时，在围墙的内外两侧和围墙墙体上，分别设置一道或多道光纤干涉仪，其中围墙内外 光纤干涉仪埋设在地面下或者直接裸露在地面上，墙体上的光纤干涉仪是在墙体刻槽埋设 在墙体内，或在建筑墙时埋设在墙体内，或采用线卡钉直接钉在墙体表面，或采用捆扎的方式将光纤干涉仪捆扎在铁丝网上，或混合采用上述几种固定结构。
7. 根据权利要求6所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是在每个防 区内，多道光纤干涉仪布设时传感子缆是全段敏感的结构，从母缆(1)中分出光纤干涉仪 (2)设置，而后进入母缆(1)经传输光纤(3)传回；或是在传感子缆内经过一定距离传输 后再开始设置光纤干涉仪；多道光纤干涉仪布设时可以将一道光纤干涉仪设置在传输母缆 内，从母缆(1)中分出光纤干涉仪(2)，而后进入母缆(1)经传输光纤(3)传回；或每道防 线均对应于一根传感子缆，从母缆(1)中分出光纤干涉仪(2)，而后进入母缆(1)经传输光 纤(3)传回。
8. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是还采用 一种通过对区域出入口单独配置防区，并给正常出入的授权人员配备遥控器，或在出入口 配备密码开关；配备遥控开关方式是在大门的每扇门边上布设光纤干涉仪(11)后由光缆 (10)接区域防入侵系统(8)，再由区域防入侵系统(8)经信号线(9)接遥控信号接收装置 (7)，再配以遥控器(6);在区域防入侵主机设备上连接遥控信号接收装置(7)，接收到遥控 器信号后关闭或打开出入口防区的报警；密码开关是在大门的每扇门边上围光纤干涉仪后由光缆接区域防入侵系统(S)，再由 区域防入侵系统(8)经信号线接密码输入键盘(13);在出入口安装的密码输入键盘(13)， 输入密码能暂时解除出入口防区的报警功能，授权人员通过后恢复防入侵系统的报警功 能。
9. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是采用每个 防区一根光源传输纤芯结构，光源(15)由光纤接适配器I，适配器I输出再接对应防区数量 个适配器，每个适配器分别接本防区的两个光纤干涉仪，这些光纤干涉仪的输出一并接光 缆接头盒，最后再由光缆接至探测器阵列；光源(15)发出的光用一根光纤传输至第一个防区时，由适配器I分束为多束光，数量 与防区数相同；每一束光到达对应防区时，由适配器再分束为多束光，分别进入该防区内各 光纤干涉仪。
10. 根据权利要求1所述的一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，其特征是采用波 长复用的结构，宽谱光源(15)接梳状滤波器后再接到各个防区的适配器，各个防区的适配 器分接两个光纤干涉仪，各防区光纤干涉仪的传感臂接一适配器，参考臂接一适配器，该两 个适配器输出接光缆接头盒后接解波分复用器，解波分复用器输出接探测器阵列；宽谱光源(15)经过梳状滤波器后分为不同波长的多束光，数量与防区数相同，每一束 光经光纤传到对应防区，经适配器分为与该防区内防线数量相同的光束，分别进入各防线 的光纤干涉仪，输出的干涉信号经光纤传输至最后一个防区末端；不同防区、同一防线的干 涉信号在这里由适配器合束，由一根光纤传回到解波分复用器。
专利摘要本实用新型是一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统，涉及机械振动的测量、冲击的测量和管道系统技术领域。它包括光源(15)、探测器阵列(21)、信号处理器(22)、报警单元(23)和光纤干涉仪(2)；光源(15)由传输光路I(16)连接光路适配器(17)，光路适配器(17)输出由传输光路II(18)连接传感光路的各个防区的光纤干涉仪(2)，光纤干涉仪(2)围绕保护区域一周后再次经过传输光路II(18)接回到光路适配器(17)，光路适配器(17)由传输光路I(16)接探测器阵列(21)光输入端，探测器阵列(21)输出端接信号处理器(22)输入端，信号处理器(22)输出接报警单元(23)。
文档编号G01D5/26GK201498072SQ200920150400
公开日2010年6月2日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者任培奎, 厉宇, 张金权, 曾科宏, 朱建新, 欧毅, 焦书浩, 王小军, 王赢, 王飞, 郭戈, 霍峰 申请人:中国石油天然气管道局