專利名稱：基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)，具體為一種基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感
系統(tǒng)及使用方法。
(二)
背景技術(shù)：
在管道、通信線路以及邊境線等長距離安全監(jiān)測方面，常規(guī)的傳感技術(shù)如紅外，攝 像頭等遇到很大的技術(shù)瓶頸。由于這些方法采用的單個傳感單元的探測距離有限，需要用 眾多傳感單元構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)以增加傳感距離，從而造成在長距離探測時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建 設(shè)及維護(hù)成本高等問題。 分布式光纖傳感技術(shù)可以實時連續(xù)的對沿傳感光纖分布的環(huán)境參數(shù)(包括振動、 沖擊、溫度等等)進(jìn)行測量。與傳統(tǒng)的傳感監(jiān)測手段相比較，光纖傳感器具有抗電磁干擾、 耐腐蝕、響應(yīng)速度塊、靈敏度高、遠(yuǎn)端免供電、體積小重量輕、測量范圍廣泛、安裝條件不受 地形限制、免維護(hù)、成本低等特點。分布式光纖傳感技術(shù)特別適合于周界安全防范、地震監(jiān) 測以及海嘯預(yù)警等傳感報警系統(tǒng)，其本質(zhì)在于對振動信號的檢測和分析，由于光纖的本質(zhì) 特性對振動、應(yīng)力及聲波等信號敏感，基于光纖的振動傳感技術(shù)尤其是分布式傳感受到各 國重視。 目前分布式光纖傳感技術(shù)的主要實現(xiàn)方法之一是光纖干涉儀法。外界環(huán)境的變化 會造成光纖干涉儀兩臂間的光信號位相差發(fā)生變化，通過實時的輸出位相差變化曲線，可 實現(xiàn)對沿傳感光纖分布的環(huán)境變化的監(jiān)測。目前國內(nèi)外報道的有薩格奈克/馬赫_澤德 (Sagnac/Mach-Zender)，薩格奈克/麥克爾遜(Sagnac/Michelson)，薩格奈克/薩格奈克 (Sagnac/Sagnac)等組合干涉儀形式的傳感器。 馬赫-澤德光纖干涉儀具有光路結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、動態(tài)范圍大、響應(yīng)快、傳感 距離長、定位精度與光纖長度無關(guān)等優(yōu)點，長距離分布式光纖傳感系統(tǒng)通常都是基于該原 理實現(xiàn)的。 當(dāng)前基于馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是這樣的將當(dāng)作為干涉 儀兩臂的光纖沿著預(yù)定防護(hù)區(qū)域鋪設(shè)；另外，用一根通信光纖將光源輸出的光信號送到干 涉儀的對端作為干涉儀的輸入光，同時將對端的干涉信號引回。計算兩路干涉信號的時延 差從而得到振動點的位置信息。這種結(jié)構(gòu)存在的主要缺點在于，使用了一條與傳感光纖等 長的信號引回光纖，在光路方面引入了附加的光無源器件，增加了光路上的光功率損失，也 就是損失了傳感長度。其次，干涉儀上傳送的所有光信號都是相關(guān)的，任何一個光耦合器上 產(chǎn)生的反射光都會參與信號光的干涉，從而造成光信號劣化，影響傳感器的檢測靈敏度及 定位精度。另一方面，從通信光纖上送到對端的光源光信號和引回的干涉光信號都是以模 擬信號的方式傳輸?shù)模苋菀滓鸸庑盘柣?，同樣會?dǎo)致檢測靈敏度下降。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，在光纖干涉儀兩端的端機(jī)有獨立光源和探測采集模塊，兩個端機(jī)由傳感光纖和通信光纖連接， 系統(tǒng)內(nèi)有時間同步模塊保證兩路采集數(shù)據(jù)在時間上的一致性。 本發(fā)明的另一 目的在于設(shè)計本發(fā)明的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感 系統(tǒng)的使用方法，系統(tǒng)一端檢測到的信號采用數(shù)字信號傳輸方式傳送到對端進(jìn)行相關(guān)處理 和定位運算，確定振動產(chǎn)生的位置。 本發(fā)明設(shè)計的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案 包括含傳感光纖和光耦合器的馬赫_澤德干涉儀，本系統(tǒng)包括A端機(jī)和B端機(jī)，分別安裝在 干涉儀的兩端，每臺端機(jī)均包括光源模塊、探測采集模塊、控制模塊和通信模塊，控制模塊 連接光源模塊、探測采集模塊和通信模塊，A端機(jī)為主控機(jī)，還有時間同步模塊接入控制模 塊。A端機(jī)和B端機(jī)的通信模塊由一根通信光纖相互連接。A端機(jī)的光源模塊經(jīng)在傳感光 纖前端的第一個光耦合器、兩根傳感光纖和在傳感光纖末端的第二個光耦合器連接到B端 機(jī)的探測采集模塊，構(gòu)成第一個馬赫_澤德干涉儀；同樣B端機(jī)的光源模塊經(jīng)上述的第二個 光耦合器、兩根傳感光纖和第一個光耦合器連接到A端機(jī)的探測采集模塊，構(gòu)成第二個馬 赫-澤德干涉儀。 所述A端機(jī)和B端機(jī)的控制模塊為微處理器模塊，對光源模塊和探測采集模塊發(fā) 送控制指令，讀取采集的數(shù)據(jù)。 所述光源模塊為窄線寬激光器，由于構(gòu)成馬赫-澤德干涉儀兩臂的傳感光纖很難
做到長度完全相同，因此光源模塊的輸出光具有的相干長度大于兩根傳感光纖的長度差。
所述探測采集模塊包括有光電轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路、模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換電 路，數(shù)據(jù)緩存電路，用于實現(xiàn)對干涉信號的高速采集。其數(shù)據(jù)緩存電路具有環(huán)形存儲單元， 可以實現(xiàn)任意長度的正負(fù)延遲量的數(shù)據(jù)采集。 所述通信模塊實現(xiàn)兩臺端機(jī)間控制指令的傳遞及采集數(shù)據(jù)的傳輸。 所述時間同步模塊含時鐘電路，確定觸發(fā)指令從A端機(jī)傳遞到B端機(jī)再回到A端
機(jī)所需要的時間，由此調(diào)節(jié)A端機(jī)和B端機(jī)的探測采集模塊采集數(shù)據(jù)的時間達(dá)到同步。時
鐘電路包含晶振元件。 所述光耦合器為3dB光耦合器。 A端機(jī)的控制模塊接有報警裝置。 A端機(jī)的控制模塊接有顯示裝置。 A端機(jī)的控制模塊通過無線和/或網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程計算機(jī)連接。 本發(fā)明的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)的使用方法的步驟如下
I、 A端機(jī)的控制模塊設(shè)定閾值，A端機(jī)的光源模塊發(fā)出的穩(wěn)定光信號在第一個光 耦合器分成兩路輸入到傳感光纖中，在傳感光纖末端的第二個光耦合器發(fā)生干涉，干涉信 息輸出到B端機(jī)的探測采集模塊；與之類似，B端機(jī)的光源模塊發(fā)出的穩(wěn)定光信號在第二個 光耦合器分成兩路輸入到傳感光纖中，在傳感光纖前端的第一個光耦合器發(fā)生干涉，干涉 信息輸出到A端機(jī)的探測采集模塊； n、當(dāng)傳感光纖受外界振動影響時，A、B端機(jī)輸出光的干涉信息呈現(xiàn)強(qiáng)弱起伏變化
并被輸出到對端機(jī)進(jìn)行信號處理；當(dāng)干涉光變化強(qiáng)度達(dá)到A端機(jī)設(shè)定的閾值時，A端機(jī)的控 制模塊發(fā)出采集觸發(fā)信號，該信號分成三路， 一路觸發(fā)A端機(jī)上的探測采集模塊開始采集 數(shù)據(jù)，另一路通過A端機(jī)的通信模塊傳遞給B端機(jī)，還有一路送入時間同步模塊使之開始計時； III、 B端機(jī)的通信模塊接收到觸發(fā)信號送入其控制模塊，B端機(jī)的控制模塊觸發(fā)
其探測采集模塊開始采集數(shù)據(jù)；同時經(jīng)通信模塊返A(chǔ)回端機(jī)一個回應(yīng)信號； IV、A端機(jī)收到回應(yīng)信號之后，控制模塊發(fā)出指令給時間同步模塊，使之停止計時，
時間同步模塊計時時長等于A、 B端機(jī)觸發(fā)信號時間差的2倍； V、 B端機(jī)在完成數(shù)據(jù)采集之后，將數(shù)據(jù)打包經(jīng)通信模塊發(fā)送給A端機(jī)； VI、 A端機(jī)的控制模塊根據(jù)時間同步模塊給出的觸發(fā)時間差調(diào)節(jié)A、 B端機(jī)得到的
兩路采集數(shù)據(jù)在時間上的一致性；然后進(jìn)行兩路數(shù)據(jù)的相關(guān)運算和定位運算； VII、 A端機(jī)的控制模塊根據(jù)兩路采集數(shù)據(jù)和時間同步信息，確定擾動的在傳感光
纖上的位置，并可以將結(jié)果發(fā)送到顯示裝置顯示擾動的發(fā)生位置和強(qiáng)度，和/或啟動報警
裝置發(fā)出報警，和/或經(jīng)無線/網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果輸送到遠(yuǎn)程計算機(jī)。 本發(fā)明基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)及使用方法的優(yōu)點在于1、 兩個端機(jī)中有兩個光源，以達(dá)到更遠(yuǎn)的監(jiān)測距離；2、減少了光路上光耦合器個數(shù)，使光功率 損失降低到最小，監(jiān)測距離更遠(yuǎn)；3、兩個端機(jī)的通信模塊之間的數(shù)據(jù)信號傳輸間接代替了 信號通信光纖中的模擬信號的直接傳輸，有效的避免了信號畸變，提高靈敏度；4、兩個端機(jī) 中獨立的兩個光源模塊有效地避免了光耦合器反射光參與干涉而造成的光信號質(zhì)量下降 的問題，因此檢測靈敏度更高。
(四)


圖1為本基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)實施例1安裝示意圖； 圖3為本基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)實施例2安裝示意圖。 圖中標(biāo)號說明如下 1、A端機(jī)，2、B端機(jī)，3、第一個光耦合器，3-l、第二個光耦合器， 4、傳感光纖，5、通信光纖，6、被防護(hù)的管道，7、被防護(hù)的通信光纜。
具體實施方式

實施例1 本例為運用于石油、天然氣管道安全防護(hù)的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動 傳感系統(tǒng)。 本例的基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括A 端機(jī)1和B端機(jī)2，分別安裝在干涉儀的兩端，每臺端機(jī)均包括光源模塊、探測采集模塊、控 制模塊和通信模塊，控制模塊連接光源模塊、探測采集模塊和通信模塊，A端機(jī)1為主控機(jī)， 還有時間同步模塊接入控制模塊。A端機(jī)1和B端機(jī)2的通信模塊由一根通信光纖5相互 連接。A端機(jī)1的光源模塊經(jīng)第一個光耦合器3、兩根傳感光纖4和第二個光耦合器3-1連 接到B端機(jī)2的探測采集模塊構(gòu)成第一個馬赫_澤德干涉儀，同樣B端機(jī)2的光源模塊經(jīng) 上述的第二個光耦合器3-1 、兩根傳感光纖4和第一個光耦合器3連接A端機(jī)1的探測采集 模塊，構(gòu)成第二個馬赫_澤德干涉儀。 所述A端機(jī)1和B端機(jī)2的控制模塊為微處理器模塊，對光源模塊和探測采集模
6塊發(fā)送控制指令，讀取采集的數(shù)據(jù)。 所述光源模塊為窄線寬激光器，其輸出光的相干長度大于兩根傳感光纖的長度差。 所述探測采集模塊包括有光電轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路、模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換電 路，數(shù)據(jù)緩存電路。其數(shù)據(jù)緩存電路具有環(huán)形存儲單元。 所述時間同步模塊是含有晶振元件的時鐘電路，確定觸發(fā)指令從A端機(jī)1傳遞到B 端機(jī)2再回到A端機(jī)1所需要的時間，由此調(diào)節(jié)A端機(jī)1和B端機(jī)2的探測采集模塊采集 數(shù)據(jù)的時間達(dá)到同步。 所述光耦合器3、3_1為3dB光耦合器。 本例的A端機(jī)1的控制模塊還接有報警裝置和顯示裝置。A端機(jī)1的控制模塊通 過無線和網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程計算機(jī)連接。 本例系統(tǒng)安裝情況如圖2所示，光纖沿被防護(hù)的管道6兩側(cè)S型鋪設(shè)或緊貼被防 護(hù)的管道6鋪設(shè)。A端機(jī)1和B端機(jī)2分別安裝在被防護(hù)的管道6兩端具備供電條件的機(jī) 房中。兩個端機(jī)1、2的距離可達(dá)上百公里。在被防護(hù)的管道6受到?jīng)_擊、鉆孔破壞時，鋪設(shè) 的傳感光纖4同時會受到振動影響，這些振動信息會被傳感光纖4傳送回遠(yuǎn)程端機(jī)進(jìn)行分 析處理，并立即報警。由于整個光路結(jié)構(gòu)簡單，所以整個工程鋪設(shè)無難度，可靠性高。
本例基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)的使用方法如下
1、A端機(jī)1的控制模塊設(shè)定閾值，A端機(jī)1的光源模塊發(fā)出的穩(wěn)定光信號在第一個 光耦合器3分成兩路輸入到傳感光纖4中，在傳感光纖4末端的第二個光耦合器3-1發(fā)生 干涉，干涉信息輸出到B端機(jī)2的探測采集模塊；與之類似，B端機(jī)2的光源模塊發(fā)出的穩(wěn) 定光信號在第二個光耦合器3-1分成兩路輸入到傳感光纖4中，在傳感光纖4前端的第一 個光耦合器3發(fā)生干涉，干涉信息輸出到A端機(jī)1的探測采集模塊； 11、當(dāng)傳感光纖4受外界振動影響時，A、B端機(jī)1、2輸出光的干涉信息呈現(xiàn)強(qiáng)弱起 伏變化并被輸出到對端機(jī)進(jìn)行信號處理；當(dāng)干涉光變化強(qiáng)度達(dá)到A端機(jī)1設(shè)定的閾值時，A 端機(jī)1的控制模塊發(fā)出采集觸發(fā)信號，該信號分成三路， 一路觸發(fā)A端機(jī)1上的探測采集模 塊開始采集數(shù)據(jù)，另一路通過A端機(jī)1的通信模塊傳遞給B端機(jī)2，還有一路送入時間同步 模塊、使之開始計時； ni、B端機(jī)2的通信模塊接收到觸發(fā)信號送入其控制模塊，B端機(jī)2的控制模塊觸
發(fā)其探測采集模塊開始采集數(shù)據(jù)；同時經(jīng)通信模塊返回A端機(jī)1一個回應(yīng)信號； IV、 A端機(jī)1收到回應(yīng)信號之后，控制模塊發(fā)出指令給時間同步模塊，使之停止計
時，時間同步模塊計時時長等于A、 B端機(jī)1、2觸發(fā)信號時間差的2倍； V、 B端機(jī)2在完成數(shù)據(jù)采集之后，將數(shù)據(jù)打包經(jīng)通信模塊發(fā)送給A端機(jī)1 ; VI、 A端機(jī)1的控制模塊根據(jù)時間同步模塊給出的觸發(fā)時間差調(diào)節(jié)A、 B端機(jī)1、2
得到的兩路采集數(shù)據(jù)在時間上的一致性；然后進(jìn)行兩路數(shù)據(jù)的相關(guān)運算和定位運算； VII、 A端機(jī)1的控制模塊根據(jù)兩路采集數(shù)據(jù)和時間同步信息，確定擾動在傳感光
纖4上的位置，并將結(jié)果發(fā)送到顯示裝置顯示擾動的發(fā)生位置和強(qiáng)度，啟動報警裝置發(fā)出
報警，并經(jīng)無線和網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果輸送到遠(yuǎn)程計算機(jī)。 實施例2 本例為運用于光纖通信線路的安全監(jiān)測的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)。本例的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也如圖1所示，與實施例1相同，不再重復(fù)描述。 本例的安裝情況如圖3所示，將被防護(hù)的通信光纜7中的三根備用光纖分別作為
本系統(tǒng)的傳感光纖4和通信光纖5。 A端機(jī)1和B端機(jī)2分別安裝在被防護(hù)的通信光纜7
線路兩端具備供電條件的機(jī)房中。二端機(jī)1、2距離可達(dá)上百公里。被防護(hù)的通信光纜7線
路在遭到破壞或竊聽時，被防護(hù)的通信光纜7將會受到振動影響，其中的傳感光纖4將振動
信息傳送回本系統(tǒng)端機(jī)，A端機(jī)1對信息進(jìn)行處理和報警。這種方案避免了額外的光纖鋪
設(shè)成本，安裝快速，穩(wěn)定性高。 本例系統(tǒng)的使用方法與實施例1相同，不再重復(fù)。 上述實施例，僅為對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說明的具體 個例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，包括含傳感光纖和光耦合器的馬赫-澤德干涉儀，其特征在于本系統(tǒng)包括A端機(jī)(1)和B端機(jī)(2)，分別安裝在干涉儀的兩端，每臺端機(jī)(1、2)均包括光源模塊、探測采集模塊、控制模塊和通信模塊，控制模塊連接光源模塊、探測采集模塊和通信模塊，A端機(jī)(1)為主控機(jī)，還有時間同步模塊接入控制模塊；A端機(jī)(1)和B端機(jī)(2)的通信模塊由一根通信光纖(5)相互連接；A端機(jī)(1)的光源模塊經(jīng)在傳感光纖前端的第一個光耦合器(3)、兩根傳感光纖(4)和在傳感光纖末端的第二個光耦合器(3-1)連接B端機(jī)(2)的探測采集模塊，構(gòu)成第一個馬赫-澤德干涉儀；同樣B端機(jī)(2)的光源模塊經(jīng)上述的第二個光耦合器(3-1)、兩根傳感光纖(4)和第一個光耦合器(3)連接A端機(jī)(1)的探測采集模塊構(gòu)成第二個馬赫-澤德干涉儀；所述A端機(jī)(1)和B端機(jī)(2)的控制模塊為微處理器模塊，對光源模塊和探測采集模塊發(fā)送控制指令，讀取采集的數(shù)據(jù)；所述光源模塊為窄線寬激光器；所述探測采集模塊包括有光電轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路、模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)緩存電路；所述時間同步模塊含時鐘電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述光源模塊為輸出光具有的相干長度大于兩根傳感光纖(4)的長度差的窄線寬激 光器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述光耦合器(3、3-1)為3dB光耦合器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述探測采集模塊的數(shù)據(jù)緩存電路具有環(huán)形存儲單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述時間同步模塊的時鐘電路包含晶振元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述A端機(jī)(1)的控制模塊接有報警裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述A端機(jī)(1)的控制模塊接有顯示裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)，其特征在于所述A端機(jī)(1)的控制模塊通過無線和/或網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程計算機(jī)連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的基于雙馬赫_澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)的使用方法，其特征在于使用步驟如下I、 A端機(jī)(1)的控制模塊設(shè)定閾值，A端機(jī)(1)的光源模塊發(fā)出的穩(wěn)定光信號在第一個光耦合器(3)分成兩路輸入到傳感光纖(4)中，在傳感光纖(4)末端的第二個光耦合器 (3-1)發(fā)生干涉，干涉信息輸出到B端機(jī)(2)的探測采集模塊；與之類似，B端機(jī)(2)的光源 模塊發(fā)出的穩(wěn)定光信號在第二個光耦合器(3-1)分成兩路輸入到傳感光纖(4)中，在傳感 光纖(4)前端的第一個光耦合器(3)發(fā)生干涉，干涉信息輸出到A端機(jī)(1)的探測采集模 塊；II、 當(dāng)傳感光纖(4)受外界振動影響時，A、B端機(jī)(1、2)輸出光的干涉信息呈現(xiàn)強(qiáng)弱起 伏變化并被輸出到對端機(jī)進(jìn)行信號處理；當(dāng)干涉光變化強(qiáng)度達(dá)到A端機(jī)(1)設(shè)定的閾值時， A端機(jī)(1)的控制模塊發(fā)出采集觸發(fā)信號，該信號分成三路，一路觸發(fā)A端機(jī)(1)上的探測 采集模塊開始采集數(shù)據(jù)，另一路通過A端機(jī)(1)的通信模塊傳遞給B端機(jī)(2)，還有一路送 入時間同步模塊使之開始計時；III、 B端機(jī)(2)的通信模塊接收到觸發(fā)信號送入其控制模塊，B端機(jī)(2)的控制模塊觸 發(fā)其探測采集模塊開始采集數(shù)據(jù)；同時經(jīng)通信模塊返回A端機(jī)(1) 一個回應(yīng)信號；IV、 A端機(jī)(1)收到回應(yīng)信號之后，控制模塊發(fā)出指令給時間同步模塊，使之停止計時， 時間同步模塊計時時長等于A、B端機(jī)(1、2)觸發(fā)信號時間差的2倍；V、 B端機(jī)(2)在完成數(shù)據(jù)采集之后，將數(shù)據(jù)打包經(jīng)通信模塊發(fā)送給A端機(jī)(1);VI、 A端機(jī)(1)的控制模塊根據(jù)時間同步模塊給出的觸發(fā)時間差調(diào)節(jié)A、B端機(jī)(1、2) 得到的兩路采集數(shù)據(jù)在時間上的一致性；然后進(jìn)行兩路數(shù)據(jù)的相關(guān)運算和定位運算；VII、 A端機(jī)(1)的控制模塊根據(jù)兩路采集數(shù)據(jù)和時間同步信息，確定擾動的在傳感光 纖(4)上的位置，并將結(jié)果發(fā)送到顯示裝置顯示擾動的發(fā)生位置和強(qiáng)度，和/或啟動報警裝 置發(fā)出報警，和/或經(jīng)無線/網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果輸送到遠(yuǎn)程計算機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明為基于雙馬赫-澤德干涉儀的光纖振動傳感系統(tǒng)及使用方法，本系統(tǒng)的A、B端機(jī)安裝在干涉儀的兩端，每臺端機(jī)的控制模塊連接光源、探測采集和通信模塊，A端機(jī)還有時間同步模塊。通信光纖連接AB端機(jī)的通信模塊。AB端機(jī)的光源模塊經(jīng)由傳感光纖和光耦合器接到對端機(jī)的探測采集模塊構(gòu)成雙干涉儀。本系統(tǒng)的使用方法為A端機(jī)的控制模塊設(shè)定閾值，AB端機(jī)的光信號的干涉信息分別輸出到對端機(jī)；當(dāng)傳感光纖受振動影響干涉信息變化達(dá)到閾值時，A端機(jī)的控制模塊發(fā)出采集觸發(fā)信號，2端機(jī)開始采集數(shù)據(jù)；A端機(jī)的控制模塊根據(jù)兩路采集數(shù)據(jù)和時間同步信息，確定擾動在傳感光纖上的位置。本發(fā)明有雙光源且光功率損失降低，監(jiān)測距離更遠(yuǎn)，靈敏度更高。
文檔編號G01H9/00GK101701844SQ200910114509
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者張旭煒, 李焰, 王剛, 胡挺 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所