一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地下管網(wǎng)安全監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種分布式光纖傳感技術(shù)應(yīng)用到地下管網(wǎng)監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛發(fā)展，地下管線的規(guī)模數(shù)量急劇增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅我國天津市地下管線總長度已近5萬公里，此長度相當(dāng)于繞地球一圈還多，整個(gè)國家的地下管線長度更是達(dá)到了驚人的地步。近年來由于人為破壞或第三方施工導(dǎo)致地下管線安全事故不斷發(fā)生，給人民生活和國家財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重的不利影響和損失，使得國家安全監(jiān)管總局頻頻發(fā)文要求加強(qiáng)安全監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)地下管線的安全管理。
[0003]目前針對地下管網(wǎng)安全監(jiān)測的有效技術(shù)手段尚為數(shù)不多，主要有紅外線熱傳感成像技術(shù)，超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，基于RFID技術(shù)的無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)。其中紅外線熱傳感成像技術(shù)，超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)都只是一種巡線檢測手段，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)測，且該類設(shè)備大多為進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格非常昂貴；基于RFID技術(shù)的無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)受地下管線復(fù)雜度的影響，如地下管線光種類就分排水、供電、排水、電力、通訊、燃?xì)狻⑤斢?、熱力、有線電視等各種類型，每一種管線的埋深、介質(zhì)、安裝環(huán)境都不盡相同，因而RFID無線傳感技術(shù)只能適用于某些環(huán)境下某一類管線的安全監(jiān)測，其應(yīng)用受到較大限制。
[0004]近年來隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用已逐步延伸到地下管線的安全監(jiān)測?，F(xiàn)有技術(shù)中，專利CN1932369(申請?zhí)?00610113044.0)，將光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于長輸油氣管道的安全監(jiān)測。由于光纖材料為玻璃，耐腐蝕，抗電磁干擾，適于在易燃易爆、潮濕水下等惡劣環(huán)境下應(yīng)用，易于組網(wǎng)，因而幾乎能適于每種環(huán)境類型的地下管線監(jiān)測。然而現(xiàn)有的應(yīng)用于長途管道的光纖傳感監(jiān)測主機(jī)一般均只能監(jiān)測單向I路管線或者雙向2路管線，無法做到同時(shí)監(jiān)測呈輻射狀蛛絲形的城市地下管網(wǎng)，局限性很大，應(yīng)對措施一般為增加主機(jī)數(shù)量，這無疑使成本大幅上升。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提出一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，解決了現(xiàn)有的應(yīng)用于長途管道的光纖傳感監(jiān)測主機(jī)一般均只能監(jiān)測單向I路或雙向2路管線，無法做到同時(shí)監(jiān)測呈輻射狀蛛絲形的城市地下管網(wǎng)的問題，實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)測輻射狀多路地下管線的目的。
[0006]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
[0007]一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，包括寬帶激光光源(帶寬在40nm以上)、光纖耦合器、第一光纖反射裝置、光纖延遲線圈、第二光纖反射裝置、第一相位調(diào)制器、第二相位調(diào)制器、第一光纖分路器、第二光纖分路器、波分復(fù)用器、光接收裝置、采集器及計(jì)算機(jī)；
[0008]第二光纖反射裝置、光纖延遲線圈、光纖耦合器依次順序連接，寬帶激光光源、第一光纖反射裝置、第一相位調(diào)制器、第二相位調(diào)制器、波分復(fù)用器均與光纖耦合器相連接，采集器及計(jì)算機(jī)通過光接收裝置與波分復(fù)用器相連接，第一相位調(diào)制器、第二相位調(diào)制器分別與第一光纖分路器、第二光纖分路器相連接；
[0009]第一光纖分路器、第二光纖分路器均分別連接若干個(gè)光纖光柵。輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置的設(shè)備之間均通過光纖連接。
[0010]一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，寬帶激光光源為ASE光源。
[0011]與第一光纖分路器相連接的光纖光柵的數(shù)目為n，與第二光纖分路器相連接的光纖光柵的數(shù)目為N ;波分復(fù)用器輸出端數(shù)量為m，則m=max (η, N)，η和N值可以相等，也可以不相等；光纖分路器對應(yīng)的各光纖光柵反射中心波長與光纖分路器對應(yīng)的個(gè)光纖光柵反射中心波長可以一樣，也可以不一樣。其中，m、n、N均為自然數(shù)，一般小于18。
[0012]光纖耦合器為3*3 —次拉錐型，能夠功率均分。
[0013]第一光纖分路器、第二光纖分路器均為PLC型。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括以下有益效果:
[0015]1、解決了現(xiàn)有的應(yīng)用于長途管道的光纖傳感監(jiān)測主機(jī)一般均只能監(jiān)測單向I路或雙向2路管線，無法做到同時(shí)監(jiān)測呈輻射狀蛛絲形的城市地下管網(wǎng)的問題；
[0016]2、能夠采用普通室外通信光纜作為傳感介質(zhì)，降低成本的同時(shí)，可以適應(yīng)幾乎所有類型的城市地下管線的安裝環(huán)境；
[0017]3、由于采用了相位載波調(diào)制解調(diào)技術(shù)光纖耦合器的兩個(gè)傳感輸出端均得到了充分利用，使監(jiān)測線路數(shù)量增加了 I倍；且光纖耦合器的兩個(gè)傳感輸出端對應(yīng)的兩個(gè)光纖反射裝置(第一光纖反射裝置和第二光纖反射裝置)的中心波長可以一樣，這樣兩條線路就可以共用光接收裝置的I個(gè)通道和采集器的I個(gè)通道，大幅節(jié)約了成本；
[0018]4、由于光纖耦合器的兩個(gè)傳感輸出端均可以再連接光纖分路器，這為以后的線路數(shù)量增加擴(kuò)容留下了充足的空間。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案、優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]以下將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0022]如圖1所示，一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，包括寬帶激光光源I (帶寬在40nm以上)、光纖耦合器2、第一光纖反射裝置3、光纖延遲線圈4、第二光纖反射裝置5、第一相位調(diào)制器
6、第二相位調(diào)制器7、第一光纖分路器8、第二光纖分路器9、波分復(fù)用器10、光接收裝置11、采集器及計(jì)算機(jī)12 ;寬帶激光光源I為ASE光源。
[0023]第二光纖反射裝置5、光纖延遲線圈4、光纖耦合器2依次順序連接，寬帶激光光源
1、第一光纖反射裝置3、第一相位調(diào)制器6、第二相位調(diào)制器7、波分復(fù)用器10均與光纖耦合器2相連接，采集器及計(jì)算機(jī)12通過光接收裝置11與波分復(fù)用器10相連接，第一相位調(diào)制器6、第二相位調(diào)制器7分別與第一光纖分路器8、第二光纖分路器9相連接。
[0024]第一光纖分路器8、第二光纖分路器9的分線端分別連接若干個(gè)光纖光柵。第一光纖分路器8連接η個(gè)光纖光柵，第二光纖分路器9連接N個(gè)光纖光柵。
[0025]附圖1中設(shè)備間的連接線為光纖，其中PLC型第一光纖分路器8至光纖光柵8-1、8-η之間的光纖形式為室外通信光纜，寬帶激光光源I至光纖耦合器2、波分復(fù)用器10至光纖耦合器2的光纖形式為室內(nèi)光纖跳線；虛線部分為電纜。
[0026]η和N值可以相等，也可以不相等；波分復(fù)用器10輸出端數(shù)量為m，m=max (η, N)；光纖分路器8對應(yīng)的8.1-8.η的各光纖光柵反射中心波長與光纖分路器9對應(yīng)的9.1-9.N的個(gè)光纖光柵反射中心波長可以一樣，也可以不一樣。n、N、m均為自然數(shù)，小于18。
[0027]光纖耦合器2為3*3 —次拉錐型，能夠功率均分。
[0028]第一光纖反射裝置3、第二光纖反射裝置5均為法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡，中心波長1550nm ；
[0029]光纖延遲線圈4為G652D光纖，5km。
[0030]第一相位調(diào)制器6、第二相位調(diào)制器7均為鈮酸鋰型，1550nm波段，帶可調(diào)頻率驅(qū)動源。
[0031]第一光纖分路器8、第二光纖分路器9均為PLC型。
[0032]波分復(fù)用器10為DWDM密集波分型。
[0033]光接收裝置11為PIN-FET光電放大組件。
[0034]采集器及計(jì)算機(jī)12中的采集器型號為美國NI公司生產(chǎn)的PC1-，計(jì)算機(jī)為研華工控機(jī)。
[0035]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，其特征在于，包括寬帶激光光源(1)、光纖耦合器(2)、第一光纖反射裝置(3)、光纖延遲線圈(4)、第二光纖反射裝置(5)、第一相位調(diào)制器(6)、第二相位調(diào)制器(7)、第一光纖分路器(8)、第二光纖分路器(9)、波分復(fù)用器(10)、光接收裝置(11)、采集器及計(jì)算機(jī)(12); 所述第二光纖反射裝置(5)、光纖延遲線圈(4)、光纖耦合器(2)依次順序連接，所述寬帶激光光源(1)、第一光纖反射裝置(3)、第一相位調(diào)制器(6)、第二相位調(diào)制器(7)、波分復(fù)用器(10)均與光纖耦合器(2)相連接，所述采集器及計(jì)算機(jī)(12)通過光接收裝置(11)與波分復(fù)用器(10)相連接，所述第一相位調(diào)制器(6)、第二相位調(diào)制器(7)分別與第一光纖分路器(8)、第二光纖分路器(9)相連接； 所述第一光纖分路器(8)、第二光纖分路器(9)的分線端分別連接若干個(gè)光纖光柵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述寬帶激光光源(I)為ASE光源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，其特征在于，與所述第一光纖分路器(8)相連接的光纖光柵的數(shù)目為n，與第二光纖分路器(9)相連接的光纖光柵的數(shù)目為N ;波分復(fù)用器(10)輸出端數(shù)量為m，則m=max (η, N)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述光纖耦合器(2)為3*3—次拉錐型耦合器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述第一光纖分路器(8)、第二光纖分路器(9)均為PLC型。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種輻射狀管網(wǎng)監(jiān)測裝置，包括寬帶激光光源（1）、光纖耦合器（2）、第一光纖反射裝置（3）、光纖延遲線圈（4）、第二光纖反射裝置（5）、第一相位調(diào)制器（6）、第二相位調(diào)制器（7）、第一光纖分路器（8）、第二光纖分路器（9）、波分復(fù)用器（10）、光接收裝置（11）、采集器及計(jì)算機(jī)（12）；第二光纖反射裝置（5）、光纖延遲線圈（4）、光纖耦合器（2）依次順序連接；本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的應(yīng)用于長途管道的光纖傳感監(jiān)測主機(jī)一般均只能監(jiān)測單向1路或雙向2路管線，無法做到同時(shí)監(jiān)測呈輻射狀蛛絲形的城市地下管網(wǎng)的問題。
【IPC分類】G01D5/353
【公開號】CN204630587
【申請?zhí)枴緾N201520155808
【發(fā)明人】吳東方
【申請人】蘇州光藍(lán)信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月19日