振動(dòng)光纖報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

振動(dòng)光纖傳感技術(shù)的安全技術(shù)防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理振動(dòng)光纖傳感安全警戒系統(tǒng)是基于振動(dòng)光纖傳感技術(shù)的安全技術(shù)防范系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用激光、振動(dòng)光纖傳感和光通信等高科技技術(shù)構(gòu)建的警戒網(wǎng)絡(luò)或者安全報(bào)警系統(tǒng)。是一種對(duì)威脅公眾安全的突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和警報(bào)的現(xiàn)代防御體系。高技術(shù)應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)安全警戒的許多概念，并進(jìn)一步引起了安全防范系統(tǒng)的重大改變。保安工作要求在提高警察和保安人員戰(zhàn)斗技能的同時(shí)，還要提前發(fā)現(xiàn)意外情況發(fā)生的位置，以便及時(shí)投入力量終止犯罪。因此現(xiàn)代技防系統(tǒng)要求必須配備周界防范手段，能夠?qū)ν{安全的事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確定位，及時(shí)的控制威脅事件的發(fā)生。在這些技術(shù)措施中，振動(dòng)光纖安全防范系統(tǒng)將體現(xiàn)其至關(guān)重要的作用。

我國(guó)自改革開放后，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，同時(shí)國(guó)內(nèi)外治安狀況也日趨復(fù)雜。各類重大的國(guó)事活動(dòng)和關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大工程項(xiàng)目都對(duì)安全技術(shù)防范系統(tǒng)提出了新的需求。如：由于電力線的高壓環(huán)境和對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，一直沒有有效的技術(shù)防范手段。導(dǎo)致我國(guó)每年都因電力設(shè)施被盜而導(dǎo)致數(shù)億元的重大損失。振動(dòng)光纖安全防范系統(tǒng)具有天然的抗電磁干擾的功能?？梢杂行У慕鉀Q這一問題。對(duì)于各類大型工程項(xiàng)目，如：三峽水利工程，西氣東輸管道系統(tǒng)。2008年奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)村和重要比賽場(chǎng)館的防護(hù)等等，分布式的振動(dòng)光纖安全防范智能網(wǎng)絡(luò)都是提供安全保障的最佳解決方案之一。

傳感振動(dòng)光纖的工作原理介紹

傳感振動(dòng)光纖采用鎧裝的通信光纜，它能保證在不受外界多變的氣候和惡劣環(huán)境的影響下，仍然能采集細(xì)小的震動(dòng)。

當(dāng)光信號(hào)由激光器輸送進(jìn)振動(dòng)光纖時(shí)，探測(cè)器會(huì)處理接收到的光信號(hào)的相位。假設(shè)傳感光纜沒有受到任何干擾或光的傳輸沒有變化，那么光信號(hào)的相位也將不發(fā)生變化；當(dāng)傳感振動(dòng)光纖受到運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)的干擾時(shí)，光信號(hào)的傳輸模式就會(huì)發(fā)生變化。

運(yùn)動(dòng)、震動(dòng)、壓力都會(huì)導(dǎo)致形態(tài)被干擾而產(chǎn)生光信號(hào)相位的改變。光電探測(cè)器對(duì)相位改變進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)干擾的強(qiáng)度和類型，然后對(duì)探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理。判別它是否符合觸發(fā)“事件”的條件。如果符合條件，觸發(fā)一個(gè)“事件”，否則，忽略該信號(hào)。判斷探測(cè)到的信號(hào)是否符合觸發(fā)“事件”的標(biāo)準(zhǔn)是用戶在軟件中對(duì)每個(gè)防區(qū)設(shè)置的參數(shù)依據(jù)。

目前，我國(guó)現(xiàn)有的周界防范手段存在一定的缺點(diǎn)，主要是種類少，性能差，誤報(bào)率高，并且容易遭受雷擊。不能真正滿足我國(guó)對(duì)安全技術(shù)防范系統(tǒng)的需求。而振動(dòng)光纖周界防范系統(tǒng)可以有效地克服以上缺點(diǎn)，是未來周界防范技術(shù)發(fā)展的主要方向。

振動(dòng)光纖傳感安全警戒系統(tǒng)隨著光電子技術(shù)和振動(dòng)光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，越來越受到世界各國(guó)的重視，并已得到成功的應(yīng)用。澳大利亞，韓國(guó)，美國(guó)和以色列等國(guó)都已經(jīng)擁有利用激光干涉原理和振動(dòng)光纖傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)、震動(dòng)感應(yīng)，微應(yīng)變檢測(cè)和定位等報(bào)警功能。智能振動(dòng)光纖安全防范系統(tǒng)代表著未來安全防范系統(tǒng)的發(fā)展方向。

但是由于這些技術(shù)剛剛由軍用轉(zhuǎn)向民用，各國(guó)雖然逐步向中國(guó)開放其產(chǎn)品，但價(jià)格昂貴，還無法在國(guó)內(nèi)進(jìn)行大范圍推廣。另一方面，該技術(shù)還存在許多保密因素，更增加了其在推廣、使用和維護(hù)方面的困難。而作為重要場(chǎng)所的周界防范系統(tǒng)，其系統(tǒng)的運(yùn)行和維修都必須是實(shí)時(shí)的，不能中斷。從目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的國(guó)外振動(dòng)光纖安全防范系統(tǒng)的情況來看，其主要性能指標(biāo)雖然達(dá)到了要求，但是不能做到實(shí)時(shí)維護(hù)。有的系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，必須由外國(guó)專家來解決問題，維護(hù)周期長(zhǎng)達(dá)三四周以上，因此不能真正滿足我國(guó)現(xiàn)階段安全防范系統(tǒng)的要求。

綜上所述，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的振動(dòng)光纖安全防范系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提高我國(guó)的周界防范技術(shù)水平。滿足我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)安全技術(shù)防范系統(tǒng)的需求，促進(jìn)低成本高性價(jià)比的安全警戒產(chǎn)品在我國(guó)的普及與應(yīng)用。就近況而言，可以為2008年奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)村以及重要比賽場(chǎng)館提供可靠的周界安全防范手段。

振動(dòng)光纖傳感技術(shù)在國(guó)內(nèi)的具體應(yīng)用——

16路振動(dòng)光纖傳感安全警戒系統(tǒng)

系統(tǒng)特點(diǎn)：

16路振動(dòng)光纖傳感安全警戒系統(tǒng)是在廣泛吸收國(guó)外同類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合我國(guó)目前國(guó)情研發(fā)的新一代安防產(chǎn)品。該系統(tǒng)具有前端真正無源傳感與傳輸、施工簡(jiǎn)便（無須敷設(shè)電源和信號(hào)電纜）、價(jià)格低廉（使用普通通信光纜作為傳感器）、誤報(bào)率低（采用高速PC機(jī)對(duì)每個(gè)防區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)頻譜分析）、軟件界面友好、適用范圍廣（掛網(wǎng)與地埋）等特點(diǎn)?？蓱?yīng)用在易燃易爆、高電磁干擾、輸油管道、邊境線、高檔住宅區(qū)等場(chǎng)所的保護(hù)。

系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖：

統(tǒng)介紹：

16路振動(dòng)光纖入侵信號(hào)采集報(bào)警系統(tǒng)是一種線纜式周界報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用光纜作為傳感單元，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大范圍周界防區(qū)的探測(cè)，每防區(qū)的長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米至數(shù)千米。系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同可分為圍欄式和地埋式兩種。既可以應(yīng)用于各種類型的鐵藝、鐵絲網(wǎng)、柵欄、圍墻等地表圍欄。也適用于草坪、砂礫層、地磚、地板、水泥地面、普通土壤下，其技術(shù)達(dá)到同類產(chǎn)品的國(guó)際先進(jìn)水平。

系統(tǒng)采用一纜式結(jié)構(gòu)，在周界保護(hù)范圍不需鋪設(shè)任何供電及通信線路，可廣泛應(yīng)用各種野外環(huán)境、邊界線等不便鋪設(shè)供電線路的場(chǎng)所?？蔀榭蛻舸蟠蠊?jié)約供電設(shè)備與線路的成本，并簡(jiǎn)化施工。該系統(tǒng)采用振動(dòng)光纖作為無源探測(cè)器，可適用于易燃易爆以及強(qiáng)電磁干擾等場(chǎng)所。

系統(tǒng)組成：

系統(tǒng)由工控機(jī)、專用報(bào)警軟件、振動(dòng)光纖入侵信號(hào)采集裝置、接續(xù)包、引導(dǎo)光纜、傳感光纜組成。

該系統(tǒng)使用光纜作為傳感單元，將整根光纜通過接續(xù)包將周界劃分為多個(gè)防區(qū)，每個(gè)防區(qū)根據(jù)用戶的需求進(jìn)行防區(qū)配置，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。

工控機(jī)：

工控機(jī)是處理每防區(qū)信號(hào)的數(shù)據(jù)處理中心，它通過高速數(shù)據(jù)卡將經(jīng)過16路入侵信號(hào)采集裝置優(yōu)化后的信號(hào)采集并存入數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)用多種預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)分析手段對(duì)信號(hào)分析、比較、判斷、提取信號(hào)特征等方法進(jìn)行處理。

光纜入侵信號(hào)采集裝置：

振動(dòng)光纖入侵信號(hào)采集裝置通過引導(dǎo)光纜連接前端的傳感光纜，其主要功能是信號(hào)采集、預(yù)處理和信號(hào)優(yōu)化。此裝置需放置在控制室，利用引導(dǎo)光纜與前端的傳感探測(cè)裝置相連接。

傳感光纜接續(xù)包

傳感光纜接續(xù)包由外殼和光轉(zhuǎn)換器件、光路接口組成，主要用于對(duì)光纜接續(xù)、光信號(hào)轉(zhuǎn)換