具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种异物侵入光纤传感网，如图1所示，包括：沿着周界防护的边界布置有多个异物侵入传感器1，沿着周界防护的边界铺设有多段传感光纤2和供电线路3，传感光纤2和供电线路3均与多个异物侵入传感器1连接，传感光纤2末端设有报警终端4和无线电发射台5，站端设有无线电接收站6，每段传感光纤2均设有段号，每个异物侵入传感器1均设有序号。异物侵入传感器1用于探测是否有异物侵入，若有则产生报警光信号7，并传输到传感光纤2内，沿着传感光纤2传播到报警终端4。报警终端4用于对传感光纤2上传的报警光信号7进行光电转换和处理，得到报警电信号，并传输给无线电发射台5，此处的处理包括放大和比较处理。无线电发射台5用于对报警电信号进行编码，生成带有传感光纤2段号和异物侵入传感器1序号的无线电报警信号，并发射出去。无线电接收站6用于接收无线电报警信号，通过解码得到传感光纤2段号和异物侵入传感器1序号，并显示报警信息。

本发明实施例中，传感光纤2的末端连接报警终端4，在报警终端4内对传感光纤2上传来的报警光信号7进行光电转换，并通过电子线路进行放大、比较给出带有异物侵入传感器1序号的报警电信号8。无线电发射台5连接报警终端连接4，在无线电发射台5内将报警电信号8编码后生成带有传感光纤2段号和异物侵入传感器1序号的无线电报警信号9，并发射出去。无线电接收站6位于有人值守的工作室内，无线电接收站6接收到编码后的无线电报警信号9后，通过解码知道是在哪一段光纤、哪一个传感器有报警，并显示出报警信息，提醒工作人员查看、处理。事实上，无线电发射与接收的工作也可通过有线电缆直接连接站端工作室的方式来解决，只是不如无线收发方式灵活。

采用本发明的异物侵入光纤传感网，异物侵入传感器可以根据需要布放在适当的地点，并选用合适的探测手段，具有灵活、多样的特点；异物侵入传感器产生的报警光信号耦合到传感光纤内，光纤只需要接收光信号后传输即可，而不必像光纤振动传感那样兼具传感器的功能，传感与传输分开进行，有利于优化设计、避免干扰；采用传感光纤传信息和供电线路传能量，使得传感网络简单、可靠、抗干扰；整个网络技术成熟、经济实惠。本发明尤其适合于线路长、无人看护场所的周界防护。

举例来说，整个异物侵入光纤传感网由许多段光纤首尾相连构成，每一段光纤编有段号，图1展示的只是其中一段。沿着周界布放的异物侵入传感器1有许多个，每个上面均编有序号。异物侵入传感器1靠供电线路3获取能源，如果感知到有异物侵入，将产生带有序号的报警光信号7，并传给具有特殊结构的传感光纤2。当然，如果对报警位置精度要求不高，也可以只发一个不带序号的、简单的报警光信号7。位于传感光纤2末端的报警终端4将报警光信号7经过光电转化、放大、比较等处理后，生成报警电信号8传给无线电发射台5，无线电发射台5经过编码后生成带有段号和序号的无线电报警信号9并发射出去。位于有人值守的工作室内的无线电接收站6收到无线电报警信号9后，通过解码知道是在哪一段光纤、哪一个传感器处有报警，并显示出报警信息，提醒工作人员查看、处理。

作为一种可选的实施方式，异物侵入传感器1包括：依次排列的探测光源10和光电探测器13，以及依次连接的光电探测器13、信号处理单元14和报警光源15，探测光源10、光电探测器13、信号处理单元14和报警光源15均与供电线路3连接。

本实现方式中，当探测光源10发出的探测光束11因所在通路上存在障碍物12而无法照射到光电探测器13时，光电探测器13将未接收光信号的状态信号发送给信号处理单元14进行光电转换、放大和比较处理后，通过报警光源15产生报警光信号7并耦合到传感光纤2内，沿着传感光纤2传播到报警终端4。其中，异物侵入传感器1采用红外对射、激光对射或激光雷达等技术，探测到一定空间内有异物侵入，就产生报警光信号。

如图2所示，在远离传感光纤2一定距离处，探测光源(激光器或发光二极管)10发出探测光束11，照射到光电探测器13上。如果在探测光束13所在通路上有障碍物12，光电探测器13将没有光信号接收，该状态经过信号处理单元14的光电转换、放大、比较等处理后，在报警光源15上产生报警光信号7，报警光信号7耦合到传感光纤2内，并沿着传感光纤传播。如果探测光束13所在通路上没有障碍物，就没有报警光信号7。这里的探测光源10、光电探测器13、信号处理单元14和报警光源15均从供电线路3中获取电能。

通过实施这种可选的实施方式，能够根据异物侵入传感器1与传感光纤2末端的距离不同，使报警光信号7的光强不同，以弥补传输过程中的光损失。

作为另一种可选的实施方式，异物侵入传感器1包括：并行排列且相隔预定距离的两对探测光源和光电探测器，包括第一探测光源10和第一光电探测器13，第二探测光源16和第二光电探测器18，以及与第一光电探测器13和第二光电探测器18连接的信号处理单元14，与信号处理单元14连接的报警光源15。第一探测光源10、第一光电探测器13、第二探测光源16、第二光电探测器18、信号处理单元14和报警光源15均与供电线路3连接。

本实现方式中，当第一探测光源10发出的第一探测光束11因所在通路上存在障碍物12而无法照射到第一光电探测器13时，第一光电探测器13将未接收光信号的第一状态信号发送给信号处理单元14。当第二探测光源16发出的第二探测光束17因所在通路上存在障碍物12而无法照射到第二光电探测器18时，第二光电探测器18将未接收光信号的第二状态信号发送给信号处理单元14。当信号处理单元14同时接收到第一状态信号和第二状态信号时，通过报警光源15产生报警光信号7并耦合到传感光纤2内，沿着传感光纤2传播到报警终端4。

在实际工作中，异物侵入传感器1进行单点探测时容易误触发，为此通常需要设置物体具有一定尺寸才报警的限制。这里以两路探测器为例进行说明，如图3所示。在第一路探测器中，在远离传感光纤2一定距离处，探测光源(激光器或发光二极管)10发出探测光束11，照射到光电探测器13上。如果在探测光束11所在通路上有障碍物12，光电探测器13将没有光信号接收。在与第一路探测器相隔一定距离的第二路探测器中，在远离传感光纤2一定距离处，探测光源(激光器或发光二极管)16发出探测光束17，照射到光电探测器18上。如果在探测光束17所在通路上有障碍物12，光电探测器18将没有光信号接收。光电探测器13和光电探测器18的状态均传给信号处理单元14。如果光电探测器13和光电探测器18均没有信号接收，即障碍物12的尺寸大于两路探测器的间隔时，信号处理单元14使得报警光源15产生报警光信号7，报警光信号7耦合进入传感光纤2。如果探测光束11和探测光束17通路上没有障碍物或者障碍物12的尺寸较小以至于只阻挡一路探测器时，信号处理单元14就不使报警光源15产生报警光信号7。这里的探测光源10和探测光源16、光电探测器13和光电探测器18、信号处理单元14和报警光源15均从供电线路3中获取电能。由此异物侵入传感器1只对尺寸大于一定限度的异物侵入报警。

采用两路探测器只解决了侵入异物的一个维度的尺寸问题。如果用三路或四路探测器，其中至少一路探测器布放在更高位置，就可以给出侵入异物的水平长度和垂直高度方向两个维度的尺寸问题。实际工作中，多路探测器可以根据需要灵活布置。

需要说明的是，这里是以高铁线路的周界防护为例来进行说明，原则上也适用于飞机场、高铁线路、码头、高速公路桥梁等重要处所的周界防护。

本发明实施例还提供一种异物侵入光纤传感网的使用方法，应用于前述的异物侵入光纤传感网，如图4所示，使用方法包括：

S100、异物侵入传感器探测是否有异物侵入，若有则产生报警光信号，并传输到传感光纤内，沿着传感光纤传播到报警终端；

S200、报警终端对传感光纤上传的报警光信号进行光电转换和处理，得到报警电信号，并传输给无线电发射台；

S300、无线电发射台对报警电信号进行编码，生成带有传感光纤段号和异物侵入传感器序号的无线电报警信号，并发射出去；

S400、无线电接收站接收无线电报警信号，通过解码得到传感光纤段号和异物侵入传感器序号，并显示报警信息。

具体地，可以通过在异物侵入传感器中布置多对探测光源和光电探测器，确定障碍物的多个维度的尺寸。

采用本发明的异物侵入光纤传感网的使用方法，异物侵入传感器可以根据需要布放在适当的地点，并选用合适的探测手段，具有灵活、多样的特点；异物侵入传感器产生的报警光信号耦合到传感光纤内，光纤只需要接收光信号后传输即可，而不必像光纤振动传感那样兼具传感器的功能，传感与传输分开进行，有利于优化设计、避免干扰；采用传感光纤传信息和供电线路传能量，使得传感网络简单、可靠、抗干扰；整个网络技术成熟、经济实惠。本发明尤其适合于线路长、无人看护场所的周界防护。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。