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振动光缆周界报警器应用

时间:2017-05-20 15:59:07 来源:冀鹏安防

  振动光缆周界报警器是一种利用光纤作为载体,进行数据传输的技术。在日常生活中,光纤随处可见,最典型的莫过于电话、电脑等家用电器通过光纤进行传输信号。随着科技的进步,大众生活水平的不断提高,人们对家居智能化的要求也越来越高,周界安防报警也逐渐开始转向智能化控制。本文主要介绍振动光缆报警技术在智能家居控制系统中的应用现状,并对该技术的前景进行简要分析。

  一、振动光缆报警技术特点:

  1.稳定性好:

  采用采用光纤作为传感的介质,因为光纤不受电磁波等的影响,一次振动光缆报警器的稳定性非常好。

  2.成本低廉:

  因为在振动光缆周界报警器中应用的是普通的通信光缆而其价格低廉,随处可见。因此使用振动光缆报警器的成本非常低廉

  二、振动光缆周界报警器在智能家居控制系统中的应用

  振动光缆报警器可将传感光缆通过挂网或埋地等方式

  布设在监控周界附近,敏感外界环境的应力变化,当发生入侵产生振动时,系统通过信号处理产生报警。并将入侵位置GPS 坐标实时显示在地理信息系统软件界面上。

  该系统具有广阔的应用市场和巨大的军事及经济价值。可广泛应用于:

  军用领域边界、军事基地、军用通信光缆、军用工厂、军用机场、军用仓库、部队油库、营房等;民用领域、政府设施、机场、核电站、水库、大型水坝、化工厂、监狱等重要经济目标的监测保护,同时也针对长距离石油天然气管道和长距离通讯主干光缆的安全保护。周界及围栏安全监测主干通信光缆安全保障管道安全监测保障……

  三、性能及特点

  1.不需供电,采用普通光缆,监控距离可长达100 公里;光缆即可用于传感报警,亦可用于通信传输;报警敏感度高,定位精确,定位精度100米;维护方便,光缆断裂即刻报警,通过简单修复即可重新使用;可快速灵活架设,满足突发应急情况下建立临时防卫区域要求;

  2. 可与用户现有监控系统融合,相互配合工作,如:精确定位入。地点后监控摄像联动等;围界GPS/UTM 坐标对应;

  3.大量实验数据支撑,多参数智能分析,误报率低;全天候运行,实时监控;反应迅速,实时报警;

  4.适合复杂地形:不受地形的高低、曲折、转弯、折弯等地形环境限制,打破了红外线、微波墙等只适用于视距和平坦区域使用的局限性。

  5.适合恶劣气候:不受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响。无机械运动部件,寿命长。无易老化部件,可靠性高,易维护。

  6. 设备安装方便,操作简单,稳定可靠;

  7.自主知识产权,专利技术,国际领先。

  四、产品分类

  振动光缆报警器分为“防区定位”和“精确定位”两套产品。防区定位:防区定位产品是光纤微振动传感系统的低端产品。

  相邻的两个终端盒及二者之间的传感光缆构成一个防区。当某防区发出报警信息时,系统迅速定位至该防区,不过无法检测出该防区内的精确报警位置。防区可根据用户需要设置长度,防区长度可从几十米到几公里。目前该系统经测试最大防区数量40。

  一个防区引导光缆

  精确定位:精确定位产品是光纤微振动传感系统的高端产品。

  精确定位产品系统结构图该款产品通过一根传感光缆布设整个防卫区域,不需要添加任何中间设备。当发生入侵报警时,系统可迅速定位至入侵地点,并实时显示在系统软件界面上,同时给出入侵点位的GPS 坐标。定位精度100 米。

  一根光缆布设整个防卫区域引导光缆

  五、案例

  振动光缆报警器经过多年的研发及大量实践,已经成功应用于多处国境线上,为加强我国边防部队对边境线的监控提供了全新的技术手段。并在实际应用中取得良好的效果。

  案例一:2006 年,第一套系统成功应用在某边防部队。该系统监控距离13 千米。根据实际环境和用户需要,系统单个防区长度约为1 千米,最长的约为1.3 千米,监控室至边防铁丝网的距离为200 米,需铺设引导光缆(引导光缆:由于从监控室至边防铁丝网之间不属于防卫区域,所以要将这段光缆做去敏处理,不做微振动传感报警之用)。(注:本案例也可不分防区,将一根13 公里光缆直接布设)

  案例二:2007 年,该系统成功应用于某边防部队。该系统监控距离7 千米,防区数6。图中数字1-6 为防区编号。根据实际环境和用户需要,系统单个防区长度约为1.1 千米,由于监控室就在铁丝网附近,因此不需要引导光缆。具体应用见实例图八。(注:本案例也可不分防区,将一根7 公里光缆直接布设)

  案例三:2007 年,该系统成功应用于某边防部队。该系统监控距离15 千米,防区数12。根据实际环境和用户需要,系统单个防区长度约为1 千米,监控室至边防铁丝网的距离为1 千米,需铺设引导光缆1 千米。

  附录:振动光缆报警器Q&A

  Q1: 该产品的工作原理及工作、安装方式.

  A1: 振动光缆报警器是基于光学干涉原理,通过光纤实现传感和传输。一般采用挂网的方式工作,也可采用埋地的方式。对安装方式无特殊要求,可视具体工作环境作灵活变动。普通布设方式如下

  一.墙头增加铁丝网方式

  二.墙头呈S 型布设

  三.铁网上呈W 型布置

  四.附着在铁丝网、蛇腹网上

  五.在铁艺栏杆上弯曲布置

  Q2: 该产品与当前周界防范系统所应用的主动红外对射、震动传感电缆、泄漏传感电缆等产品有何优缺点.

  A2: 主动红外对射只能适用于视距及平坦区域,受地形的高低、曲折、转弯、折弯等地形环境限制。而且它们不适合恶劣气候,受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高;泄露电缆报警和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的,系统功耗很大。可监测的距离较短,单位距离成本高,在需要进行长距离监测的情况下,系统造价高昂。传感器单元的寿命较短,长时间连续使用,维护成本较高。光纤安防系统作为新型的周界报警技术有着其独特的优势:

  1.光纤传感器的光信号作为载体,光纤为媒质,因此,光纤传感器具有体积小,重量轻、耐腐蚀,抗电磁干扰,防雷击等特点,并且适合复杂地形、恶劣气候;

  2.光纤传感器采用干涉型光纤传感技术,灵敏度远高于其他类型的传感器;无机械运动部件,寿命长,无易老化部件,可靠性高,易维护;

  3.传感光纤本身无源,因此系统室外部分无需供电,系统功耗低;

  4.可监测的距离长,无源传感光缆长度可以达到100km,并可实时监控。

  Q3:该系统报警原理是光学干涉,其方式是通过振动产生报警,地面

  铁丝网等方式的安装好理解。如果采用地埋安装,那么对其地埋深度和上面的覆盖物是否有要求。它是怎样产生震动而进行报警的。另外是否存在误报和漏报现象,是否进行过统计

  A3:振动光缆报警器若采用埋地安装,建议深度为10cm,

  太深会导致系统敏感度降低,埋地形式为s 形,对覆盖物没有特殊要求。当人或车穿过防御带时,人或车作用在地面的效果相当于一种振动源,光纤敏感该振动,并将此振动信号通过光缆传送至主控仪,主控仪分析识别信号,作出报警。该系统作为一种新型安防系统,也不是十全十美的,不可避免的会有误报,目前误报率优于5%,是经过我们实践验证的(已有多处产品应用实例)。

  Q4: 请介绍一下系统结构图中的终端盒1、传感光纤、终端盒;2、引导光纤、主控仪、主控计算机的作用和性能,以及其中设备的接口。

  A4: 该系统结构图中一系列的终端盒首先是为了实现完整的光路结构,在终端盒中我们加入了自主研制的光学器件。其次,由于光学器件比较脆弱,终端盒还起到保护这些光学器件的作用。当用户的监控室与防御区域之间还有一段距离时,我们需要对这

  段距离的光纤进行去敏处理,此段的光纤不对振动敏感,我们定义它为引导光纤。传感光纤是这个报警系统的“感觉器官”,外界入侵引起的振动由它感知,它是系统的“眼”。与传感光纤对应,主控仪就是系统的“大脑”,它分析由传感光纤感受到的振动信号,对它进行快速精确的分析识别,判断该振动是否为人为侵入,并将报警信息传送至主控计算

  机。主控计算机运行我公司开发的专用软件,该软件建立了用户与主控仪的“沟通渠道”,首先,它实时接收主控仪的报警信息,其次,用户可通过它设置主控仪的部分参数。

  Q5:这种传感光纤在地上和地下安装的使用寿命是多长时间。

  A5: 传感光缆的出厂使用寿命为10 年,在地上和地下无明显差异,可认为是等同的。

  Q6:对报警发生位置的检测精度怎样理解,就是说报警发生位置是在传感光纤的多少米处?实际检测的位置与真实报警位置的误差是多少?

  A6: 该系统分为高端和低端两款产品,高端产品的定位精度优于100米;低端产品以防区为定位单位,无法精确定位,防区可设置为任意长度。高端产品:通常在软件中配有地理信息系统,在光缆铺设时通过手持

  GPS 等方式记录光缆上部分点位的GPS 坐标,尤其是光缆铺设时的拐点处GPS 坐标。将这些实际GPS 坐标输入到软件中,通过一定的算法,将发生报警的位置坐标推算出来,并显示在地理信息系统上。定位精度优于100 米。

  低端产品:相邻的两个终端盒及二者之间的传感光缆构成一个防区。该系统的低端产品以防区方式工作,一个防区对应主控仪的一个接口,无精确定位的功能。当某防区发出报警信息时,系统迅速定位至该防区,不过无法检测出该防区内的精确报警位置。

  Q7:另外从一种角度看,在周界系统设计中一条传感光缆为50KM,终端盒、引导光纤应该如何设计?它们的数量是多少?安装的位置有什么要求?是否还需要增加什么设备?如果现场环境出现不具备全封闭的条件,就是说一条50KM 长的传感光缆需要断开,用这个系统怎

  样实现周界全封闭防范?

  A7: 振动光缆报警器根据用户的需求设置防区数,每增加一个防区增加一个终端盒,对安装位置无特殊要求,视现场环境可灵活变动。当防范区域无法达成全封闭状态,如有大门等公用通道时,传感光缆铺设至这些特殊段时需特殊施工,如埋地或架空,保证防范区域全封闭。

  Q8:产品多个单位的级联如何实现?实时监控及与视频联动如何实

  A8: 该系统可24 小时不间断工作,对入侵振动能够快速响应并实时报警,当某防区报警时,主控计算机的软件自动控制摄像头扫描该防区,实现视频联动。当单个系统的防范区域不能满足用户需求,可通过一些技术手段实现多个系统级联,从而扩大防范区域,增长防范距离。

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