一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用，系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)終端、傳輸光纜和光纖智能?chē)鷻冢O(jiān)測(cè)終端位于水上，光纖智能?chē)鷻谖挥谒?，傳輸光纜連接監(jiān)測(cè)終端和光纖智能?chē)鷻?，光纖智能?chē)鷻诎ㄕ駝?dòng)傳感光纜子系統(tǒng)、圍欄和固定裝置，振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)通過(guò)固定裝置固定在圍欄上；振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)為無(wú)源器件。在水下的部分全部由無(wú)源器件組成，在工作時(shí)無(wú)電流通過(guò)，不輻射電磁波，也不受電磁干擾，不會(huì)產(chǎn)生漏電、短路、發(fā)熱等現(xiàn)象，可長(zhǎng)期在水中工作而不具有危險(xiǎn)性。僅在水面以上的監(jiān)測(cè)終端需要低功率的電能供應(yīng)，水下部分全部通過(guò)光纖器件和光纜傳輸光信號(hào)，能量損耗極小，可在水下長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里的范圍內(nèi)無(wú)需外界能源供應(yīng)而長(zhǎng)期工作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水下的周界安防系統(tǒng)及其應(yīng)用，特別是涉及一種其水下部分不包 含任何電子元器件、無(wú)需電能供應(yīng)因而本質(zhì)安全的可應(yīng)用于各種臨水區(qū)域的光纖水下智能 圍欄系統(tǒng)及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著恐怖活動(dòng)不斷地從陸地向水下發(fā)展，對(duì)水下入侵目標(biāo)的檢測(cè)以及識(shí)別、定位、 預(yù)警成為新的關(guān)注焦點(diǎn)。近年來(lái)，各種檢測(cè)水下目標(biāo)的技術(shù)及設(shè)備不斷涌現(xiàn)。
[0003] 現(xiàn)有的水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)論是傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，還是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，大部分 由電子元器件組成，需要電力供應(yīng)，這些電子元器件在水下環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行，有產(chǎn)生短路、 局部發(fā)熱等先天的安全隱患，均具有危險(xiǎn)性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種其水下部分不包含任何電子元器 件、無(wú)需電能供應(yīng)因而本質(zhì)安全的可應(yīng)用于各種臨水區(qū)域的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng) 用。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種光纖水下智能?chē)鷻谙?統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)終端、傳輸光纜和光纖智能?chē)鷻?，監(jiān)測(cè)終端位于水上，光纖智能?chē)鷻?位于水下，傳輸光纜連接監(jiān)測(cè)終端和光纖智能?chē)鷻?，傳輸光纜與監(jiān)測(cè)終端連接的一端位于 水面上，傳輸光纜與光纖智能?chē)鷻谶B接的一端位于水面下，所述光纖智能?chē)鷻诎ㄕ駝?dòng)傳 感光纜子系統(tǒng)、圍欄和固定裝置，振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)通過(guò)固定裝置固定在圍欄上；所述振 動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)為無(wú)源器件。
[0006] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述監(jiān)測(cè)終端包括光源模塊、光分路模塊、檢測(cè)和放 大模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊，光分路模塊與光源模塊和檢測(cè)和放大模 塊均電連接，檢測(cè)和放大模塊與數(shù)據(jù)采集模塊電連接，數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電連 接，數(shù)據(jù)處理模塊與顯示模塊電連接；所述傳輸光纜與監(jiān)測(cè)終端中的光分路模塊電連接。
[0007] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述傳感光纜子系統(tǒng)包括光預(yù)處理模塊、傳感光纜 和反射端；光預(yù)處理模塊與傳輸光纜連接，傳感光纜的一端連接在光預(yù)處理模塊上，傳感光 纜的另一端為所述的反射端。
[0008] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述光預(yù)處理模塊包括2X2光纖耦合器I、2X2光 纖耦合器II、光纖延遲線(xiàn)、光纖跳線(xiàn)I、光纖跳線(xiàn)II，所述光纖跳線(xiàn)I和光纖跳線(xiàn)II連接 2X2光纖耦合器I和2X2光纖耦合器II，光纖延遲線(xiàn)制作在光纖跳線(xiàn)I上。
[0009] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例子中：所述振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)呈現(xiàn)曲線(xiàn)分布在圍欄上。
[0010] 一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)的應(yīng)用，包括如下步驟：
[0011] (1).將監(jiān)測(cè)終端放置于水面以上的遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)控中心，傳輸光纜一端連接 水上的監(jiān)測(cè)終端，另一端進(jìn)入水下連接光纖智能?chē)鷻冢饫w智能?chē)鷻诎惭b在水下現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 需要的位置；
[0012] (2).當(dāng)水下有入侵物觸碰光纖智能?chē)鷻诤螅瑫?huì)引起圍欄及固定在上面的振動(dòng)傳感 光纜子系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)；入侵物作為振動(dòng)源，根據(jù)光纖的彈光效應(yīng)，振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)將 引起該處傳感光纜內(nèi)部光纖長(zhǎng)度和折射率的微小變化，從而使得光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庠诮?jīng)過(guò) 該處傳感光纜的時(shí)候走過(guò)的光程隨時(shí)間而變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)該處傳感光纜中傳播光的相位進(jìn)行 調(diào)制；
[0013] (3).寬光譜的光源模塊發(fā)出的連續(xù)光波，經(jīng)過(guò)光分路模塊后進(jìn)入傳輸光纜，經(jīng)過(guò) 傳輸光纜遠(yuǎn)程傳輸?shù)焦饫w智能?chē)鷻诘恼駝?dòng)傳感光纜子系統(tǒng)中；在振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)的光 預(yù)處理模塊中，光能量被2X 2光纖耦合器I分為2個(gè)光分量，其中進(jìn)入光纖跳線(xiàn)II的光分 量直接進(jìn)入2X2光纖耦合器II中；進(jìn)入光纖跳線(xiàn)I的光分量經(jīng)過(guò)光纖延遲線(xiàn)，產(chǎn)生了延時(shí) T后，再進(jìn)入2 X 2光纖耦合器II ;光纖跳線(xiàn)I、光纖跳線(xiàn)II中的兩個(gè)光分量在2 X 2光纖耦 合器II中合并后進(jìn)入傳感光纜，在傳感光纜內(nèi)部傳播的是兩個(gè)具有時(shí)間差T的光分量，這 兩個(gè)光分量經(jīng)過(guò)一定距離的向前傳播后，遇到傳感光纜末端的反射端，被反射后沿傳感光 纜原路向后傳播，至2X 2光纖耦合器II后，原來(lái)具有時(shí)間差T的兩個(gè)光分量被再次分光后 分別通過(guò)具有光纖延遲線(xiàn)的光纖跳線(xiàn)I和沒(méi)有延時(shí)的光纖跳線(xiàn)II，并進(jìn)入2 X 2光纖耦合器 I中合并，合并后進(jìn)入傳輸光纜，并通過(guò)傳輸光纜回到監(jiān)測(cè)終端中；
[0014] (3).在監(jiān)測(cè)終端中，返回的光信號(hào)經(jīng)由光分路模塊后，首先進(jìn)入檢測(cè)與放大模塊， 對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、低噪聲放大、高通濾波處理，轉(zhuǎn)化成適合運(yùn)算處理器采集和運(yùn)算的 電信號(hào)；在數(shù)據(jù)采集模塊中完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、高速數(shù)據(jù)采集；在數(shù)據(jù)處理模塊中完成信息解 調(diào)還原、頻譜變換、模式識(shí)別、智能分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；最終在顯示模塊中對(duì)各種監(jiān)測(cè)到的 信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、定位和報(bào)警或預(yù)警。
[0015] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明提供的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)及其應(yīng)用具有 以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1.安全：本發(fā)明中在水下的部分全部由無(wú)源器件組成，不具有引起危險(xiǎn)的物理基 礎(chǔ)，在工作時(shí)無(wú)電流通過(guò)，不輻射電磁波，也不受電磁干擾，不會(huì)產(chǎn)生漏電、短路、發(fā)熱等現(xiàn) 象，可長(zhǎng)期在水中工作而不具有危險(xiǎn)性。
[0017] 2.綠色節(jié)能，低碳環(huán)保：本發(fā)明中僅在水面以上的監(jiān)測(cè)終端需要低功率的電能供 應(yīng)，水下部分全部通過(guò)光纖器件和光纜傳輸光信號(hào)，能量損耗極小，可在水下長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里 的范圍內(nèi)無(wú)需外界能源供應(yīng)而長(zhǎng)期工作。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明中監(jiān)測(cè)終端的結(jié)構(gòu)示意圖的框圖(其中實(shí)體箭頭為光路方向，中空 箭頭為電路方向）。
[0020] 圖3是本發(fā)明中光纖智能?chē)鷻诘慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中用于對(duì)振動(dòng)源定位的頻譜曲線(xiàn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024] 圖1是本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖，如圖1所示：在本發(fā)明中，整個(gè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)終 端10、傳輸光纜20和光纖智能?chē)鷻?0,監(jiān)測(cè)終端10位于水上，光纖智能?chē)鷻?0位于水下， 傳輸光纜20連接監(jiān)測(cè)終端10和光纖智能?chē)鷻?0,傳輸光纜20與監(jiān)測(cè)終端10連接的一端 位于水面上，傳輸光纜20與光纖智能?chē)鷻?0連接的一端位于水面下。
[0025] 另外，光纖智能?chē)鷻?0也可以放在陸地上，放在水下與陸地上均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明。
[0026] 圖2是本發(fā)明中監(jiān)測(cè)終端的結(jié)構(gòu)示意圖的框圖，其中實(shí)體箭頭為光路方向，中空 箭頭為電路方向。如圖2所示：在本發(fā)明中，監(jiān)測(cè)終端10包括光源模塊11、光分路模塊12、 檢測(cè)和放大模塊13、數(shù)據(jù)采集模塊14、數(shù)據(jù)處理模塊15和顯示模塊16,光分路模塊12與光 源模塊11和檢測(cè)和放大模塊13均電連接，檢測(cè)和放大模塊13與數(shù)據(jù)采集模塊14電連接， 數(shù)據(jù)采集模塊14與數(shù)據(jù)處理模塊15電連接，數(shù)據(jù)處理模塊15與顯示模塊16電連接。傳 輸光纜20與監(jiān)測(cè)終端10中的光分路模塊12電連接。
[0027] 圖3是本發(fā)明中光纖智能?chē)鷻诘慕Y(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示：在本發(fā)明中，光纖智能 圍欄30包括振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31、圍欄32和固定裝置33,振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31通過(guò) 固定裝置33固定在圍欄32上；在本發(fā)明中，振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31采用無(wú)源器件。如圖 3所示：振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要蛇形分布于圍欄32上，并由固定裝置33進(jìn) 行固定。振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要呈現(xiàn)不同的形狀分布于圍欄32上。本 發(fā)明水下部分全部由無(wú)源器件組成，不含電子器件，不用像常規(guī)電子產(chǎn)品一樣考慮水下的 密封性。
[0028] 圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示：在 本發(fā)明中，傳感光纜子系統(tǒng)31包括光預(yù)處理模塊311、傳感光纜312和反射端313 ;光預(yù)處 理模塊311與傳輸光纜20連接，傳感光纜312的一端連接在光預(yù)處理模塊311上，傳感光 纜312的另一端為反射端313。
[0029] 光預(yù)處理模塊311包括2X2光纖耦合器13111、2X2光纖耦合器II3112、光纖延 遲線(xiàn)3113、光纖跳線(xiàn)13114、光纖跳線(xiàn)113115,光纖跳線(xiàn)13114和光纖跳線(xiàn)II3115連接2X2 光纖耦合器13111和2X2光纖耦合器113112,光纖延遲線(xiàn)3113制作在光纖跳線(xiàn)13114上。
[0030] 本實(shí)施例的光路特征是：寬光譜的光源模塊11發(fā)出的連續(xù)光波，經(jīng)過(guò)光分路模塊 12后進(jìn)入傳輸光纜20,經(jīng)過(guò)傳輸光纜20遠(yuǎn)程傳輸?shù)焦饫w智能?chē)鷻?0的振動(dòng)傳感光纜子 系統(tǒng)31中。在振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31的光預(yù)處理模塊311中，光能量被2X2光纖f禹合 器13111分為2個(gè)光分量，其中進(jìn)入光纖跳線(xiàn)II3115的光分量直接進(jìn)入2X2光纖耦合器 II3112中；進(jìn)入光纖跳線(xiàn)13114的光分量經(jīng)過(guò)光纖延遲線(xiàn)3113,產(chǎn)生了延時(shí)T后，再進(jìn)入 2X2光纖耦合器II3112 ;光纖跳線(xiàn)13114、光纖跳線(xiàn)II3115中的兩個(gè)光分量在2X2光纖 耦合器II3112中合并后進(jìn)入傳感光纜312,因此，在傳感光纜312內(nèi)部傳播的是兩個(gè)具有時(shí) 間差T的光分量，這兩個(gè)光分量經(jīng)過(guò)一定距離的向前傳播后，遇到傳感光纜312末端的反射 端313,被反射后沿傳感光纜312原路向后傳播，至2 X 2光纖耦合器II3112后，原來(lái)具有 時(shí)間差T的兩個(gè)光分量被再次分光后分別通過(guò)具有光纖延遲線(xiàn)3113的光纖跳線(xiàn)13114和 沒(méi)有延時(shí)的光纖跳線(xiàn)113115,并進(jìn)入2X2光纖耦合器13111中合并，合并后進(jìn)入傳輸光纜 20,并通過(guò)傳輸光纜20回到監(jiān)測(cè)終端10中。
[0031] 光預(yù)處理模塊311在本實(shí)施例中起到分離傳感系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)的作用。光預(yù)處理 模塊311 -端連接的傳感光纜312,能夠感知自身的振動(dòng)信息，起到傳感的作用；當(dāng)光分量 往返兩次通過(guò)光預(yù)處理模塊311時(shí)，經(jīng)過(guò)分束、合束、延遲等光學(xué)預(yù)處理作用，之后再回到 光預(yù)處理模塊311另一端的傳輸光纜20,此時(shí)傳輸光纜20僅僅起到傳輸光信號(hào)的作用，其 內(nèi)部的光信號(hào)不再受周?chē)h(huán)境中各種振動(dòng)信息的影響。
[0032] 在振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31中一共產(chǎn)生如下的4個(gè)光分量：（a)向前傳播時(shí)具有延 時(shí)T，向后返回時(shí)沒(méi)有延時(shí)；（b)向前傳播時(shí)沒(méi)有延時(shí)，向后返回時(shí)具有延時(shí)T ; (C)向前傳 播和向后返回都沒(méi)有延時(shí)；（d)向前傳播和向后返回都具有延時(shí)T。因?yàn)楣庠茨K11采用 寬光譜光源，使得光波的相干長(zhǎng)度小于光纖延遲線(xiàn)3113的長(zhǎng)度，因次，上述4個(gè)光分量中， 只有光分量（a)和（b)滿(mǎn)足相干條件，產(chǎn)生干涉后的光波通過(guò)光分路模塊12后進(jìn)入檢測(cè)與 放大模塊13,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后依次進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模塊14、數(shù)據(jù)處理模塊15、和顯示模塊16 中。
[0033] 本實(shí)施例的工作機(jī)理如下：
[0034] 監(jiān)測(cè)終端通過(guò)傳輸光纜向光纖智能?chē)鷻谏系恼駝?dòng)傳感光纜子系統(tǒng)發(fā)射光信號(hào)；受 到調(diào)制后的光信號(hào)再返回到監(jiān)測(cè)終端后，在監(jiān)測(cè)終端內(nèi)部完成光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)采集、信號(hào)解 調(diào)、分析處理、顯示與報(bào)警等功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水下入侵圍欄行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0035] 當(dāng)水下有蛙、人等入侵物觸碰光纖智能?chē)鷻?0后，會(huì)引起圍欄32及固定在上面 的振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)31產(chǎn)生振動(dòng)。蛙、人等入侵物可作為振動(dòng)源314,根據(jù)光纖的彈光 效應(yīng)，振動(dòng)源314產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)將引起該處傳感光纜312內(nèi)部光纖長(zhǎng)度和折射率的微小 變化，從而使得光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庠诮?jīng)過(guò)該處傳感光纜312的時(shí)候走過(guò)的光程隨時(shí)間而變 化，實(shí)現(xiàn)對(duì)該處傳感光纜312中傳播光的相位進(jìn)行調(diào)制。
[0036] 在傳感光纜312沒(méi)有產(chǎn)生振動(dòng)的情況下，光分量（a)和（b)在經(jīng)過(guò)傳感光纜312 后，走過(guò)的光程完全相同。
[0037] 在振動(dòng)源314在傳感光纜312某點(diǎn)處產(chǎn)生振動(dòng)的情況下，當(dāng)光波向前傳播時(shí)受到 振動(dòng)源314的第一次調(diào)制，當(dāng)光纖中的光波遇到反射端313后被反射向后傳播至振動(dòng)源314 時(shí)，被第二次調(diào)制。設(shè)兩次調(diào)制之間的時(shí)間間隔為T(mén)，振動(dòng)源314所處的位置和反射端313 之間的距離為L(zhǎng)，顯然T和L之間有下式成立：

【權(quán)利要求】
1. 一種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)終端（10)、傳輸光纜 (20)和光纖智能?chē)鷻冢?0)，其中監(jiān)測(cè)終端（10)位于水上，光纖智能?chē)鷻冢?0)位于水下，傳 輸光纜（20 )連接監(jiān)測(cè)終端（10 )和光纖智能?chē)鷻冢?0 )，傳輸光纜（20 )與監(jiān)測(cè)終端（10 )連接 的一端位于水面上，傳輸光纜（20)與光纖智能?chē)鷻冢?0)連接的一端位于水面下，所述光纖 智能?chē)鷻冢?0)包括振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)（31)、圍欄（32)和固定裝置（33)，振動(dòng)傳感光纜子 系統(tǒng)（31)通過(guò)固定裝置（33)固定在圍欄（32)上；所述振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)（31)為無(wú)源器 件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)終端（10)包 括光源模塊（11 )、光分路模塊（12)、檢測(cè)和放大模塊（13)、數(shù)據(jù)采集模塊（14)、數(shù)據(jù)處理模 塊（15)和顯示模塊（16)，光分路模塊（12)與光源模塊（11)和檢測(cè)和放大模塊（13)均電連 接，檢測(cè)和放大模塊（13)與數(shù)據(jù)采集模塊（14)電連接，數(shù)據(jù)采集模塊（14)與數(shù)據(jù)處理模塊 (15)電連接，數(shù)據(jù)處理模塊（15)與顯示模塊（16)電連接；所述傳輸光纜（20)與監(jiān)測(cè)終端 (10)中的光分路模塊（12)電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，其特征在于：所述傳感光纜子系統(tǒng) (31)包括光預(yù)處理模塊（311 )、傳感光纜（312)和反射端（313);光預(yù)處理模塊（311)與傳 輸光纜（20 )連接，傳感光纜（312 )的一端連接在光預(yù)處理模塊（311)上，傳感光纜（312 )的 另一端為所述的反射端（313)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，其特征在于：所述光預(yù)處理模塊 (311)包括2X2光纖耦合器I (3111)、2X2光纖耦合器II (3112)、光纖延遲線(xiàn)（3113)、光 纖跳線(xiàn)I (3114)、光纖跳線(xiàn)II (3115)，所述光纖跳線(xiàn)I (3114)和光纖跳線(xiàn)II (3115)連 接2X2光纖耦合器I (3111)和2X2光纖耦合器II (3112)，光纖延遲線(xiàn)（3113)制作在光 纖跳線(xiàn)I (3114)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)，其特征在于：所述振動(dòng)傳感光纜子 系統(tǒng)（31)呈現(xiàn)曲線(xiàn)分布在圍欄（32)上。
6. -種光纖水下智能?chē)鷻谙到y(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于：所述應(yīng)用包括如下步驟： (1) .將監(jiān)測(cè)終端（10)放置于水面以上的遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)控中心，傳輸光纜（20) - 端連接水上的監(jiān)測(cè)終端（10)，另一端進(jìn)入水下連接光纖智能?chē)鷻冢?0)，光纖智能?chē)鷻冢?0) 安裝在水下現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)需要的位置； (2) .當(dāng)水下有入侵物觸碰光纖智能?chē)鷻冢?0)后，會(huì)引起圍欄（32)及固定在上面的振 動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)（31)產(chǎn)生振動(dòng)；入侵物作為振動(dòng)源（314)，根據(jù)光纖的彈光效應(yīng)，振動(dòng)源 (314)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)將引起該處傳感光纜（312)內(nèi)部光纖長(zhǎng)度和折射率的微小變化，從而 使得光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庠诮?jīng)過(guò)該處傳感光纜（312)的時(shí)候走過(guò)的光程隨時(shí)間而變化，實(shí)現(xiàn) 對(duì)該處傳感光纜（312)中傳播光的相位進(jìn)行調(diào)制； (3) .寬光譜的光源模塊（11)發(fā)出的連續(xù)光波，經(jīng)過(guò)光分路模塊（12)后進(jìn)入傳輸光纜 (20)，經(jīng)過(guò)傳輸光纜（20)遠(yuǎn)程傳輸?shù)焦饫w智能?chē)鷻冢?0)的振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)（31)中；在 振動(dòng)傳感光纜子系統(tǒng)（31)的光預(yù)處理模塊（311)中，光能量被2 X 2光纖耦合器I (3111)分 為2個(gè)光分量，其中進(jìn)入光纖跳線(xiàn)II (3115)的光分量直接進(jìn)入2X2光纖耦合器11(3112) 中；進(jìn)入光纖跳線(xiàn)1(3114)的光分量經(jīng)過(guò)光纖延遲線(xiàn)（3113)，產(chǎn)生了延時(shí)T后，再進(jìn)入2X2 光纖耦合器II (3112);光纖跳線(xiàn)I (3114)、光纖跳線(xiàn)II (3115)中的兩個(gè)光分量在2X2光 纖耦合器II (3112)中合并后進(jìn)入傳感光纜（312)，在傳感光纜（312)內(nèi)部傳播的是兩個(gè)具 有時(shí)間差T的光分量，這兩個(gè)光分量經(jīng)過(guò)一定距離的向前傳播后，遇到傳感光纜（312)末端 的反射端（313)，被反射后沿傳感光纜（312)原路向后傳播，至2X2光纖耦合器II (3112) 后，原來(lái)具有時(shí)間差T的兩個(gè)光分量被再次分光后分別通過(guò)具有光纖延遲線(xiàn)（3113)的光纖 跳線(xiàn)I (3114)和沒(méi)有延時(shí)的光纖跳線(xiàn)II (3115)，并進(jìn)入2X2光纖耦合器I (3111)中合 并，合并后進(jìn)入傳輸光纜（20)，并通過(guò)傳輸光纜（20)回到監(jiān)測(cè)終端（10)中； (4).在監(jiān)測(cè)終端（10)中，返回的光信號(hào)經(jīng)由光分路模塊（12)后，首先進(jìn)入檢測(cè)與放大 模塊（13)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、低噪聲放大、高通濾波處理，轉(zhuǎn)化成適合運(yùn)算處理器采 集和運(yùn)算的電信號(hào)；在數(shù)據(jù)采集模塊（14)中完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、高速數(shù)據(jù)采集；在數(shù)據(jù)處理模 塊（15)中完成信息解調(diào)還原、頻譜變換、模式識(shí)別、智能分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；最終在顯示 模塊（16)中對(duì)各種監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、定位和報(bào)警或預(yù)警。
【文檔編號(hào)】G08B13/186GK104424741SQ201310374226
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】趙棟, 賈波, 唐璜 申請(qǐng)人:上海杰蜀光電科技有限公司