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振動光纜周界報警器應用

時間:2017-05-20 15:59:07 來源:冀鵬安防

  振動光纜周界報警器是一種利用光纖作為載體,進行數據傳輸的技術。在日常生活中,光纖隨處可見,最典型的莫過于電話、電腦等家用電器通過光纖進行傳輸信號。隨著科技的進步,大眾生活水平的不斷提高,人們對家居智能化的要求也越來越高,周界安防報警也逐漸開始轉向智能化控制。本文主要介紹振動光纜報警技術在智能家居控制系統中的應用現狀,并對該技術的前景進行簡要分析。

  一、振動光纜報警技術特點:

  1.穩定性好:

  采用采用光纖作為傳感的介質,因為光纖不受電磁波等的影響,一次振動光纜報警器的穩定性非常好。

  2.成本低廉:

  因為在振動光纜周界報警器中應用的是普通的通信光纜而其價格低廉,隨處可見。因此使用振動光纜報警器的成本非常低廉

  二、振動光纜周界報警器在智能家居控制系統中的應用

  振動光纜報警器可將傳感光纜通過掛網或埋地等方式

  布設在監控周界附近,敏感外界環境的應力變化,當發生入侵產生振動時,系統通過信號處理產生報警。并將入侵位置GPS 坐標實時顯示在地理信息系統軟件界面上。

  該系統具有廣闊的應用市場和巨大的軍事及經濟價值。可廣泛應用于:

  軍用領域邊界、軍事基地、軍用通信光纜、軍用工廠、軍用機場、軍用倉庫、部隊油庫、營房等;民用領域、政府設施、機場、核電站、水庫、大型水壩、化工廠、監獄等重要經濟目標的監測保護,同時也針對長距離石油天然氣管道和長距離通訊主干光纜的安全保護。周界及圍欄安全監測主干通信光纜安全保障管道安全監測保障……

  三、性能及特點

  1.不需供電,采用普通光纜,監控距離可長達100 公里;光纜即可用于傳感報警,亦可用于通信傳輸;報警敏感度高,定位精確,定位精度100米;維護方便,光纜斷裂即刻報警,通過簡單修復即可重新使用;可快速靈活架設,滿足突發應急情況下建立臨時防衛區域要求;

  2. 可與用戶現有監控系統融合,相互配合工作,如:精確定位入。地點后監控攝像聯動等;圍界GPS/UTM 坐標對應;

  3.大量實驗數據支撐,多參數智能分析,誤報率低;全天候運行,實時監控;反應迅速,實時報警;

  4.適合復雜地形:不受地形的高低、曲折、轉彎、折彎等地形環境限制,打破了紅外線、微波墻等只適用于視距和平坦區域使用的局限性。

  5.適合惡劣氣候:不受高溫、低溫、強光、灰塵、雨、雪、霧、霜等自然氣候的影響。無機械運動部件,壽命長。無易老化部件,可靠性高,易維護。

  6. 設備安裝方便,操作簡單,穩定可靠;

  7.自主知識產權,專利技術,國際領先。

  四、產品分類

  振動光纜報警器分為“防區定位”和“精確定位”兩套產品。防區定位:防區定位產品是光纖微振動傳感系統的低端產品。

  相鄰的兩個終端盒及二者之間的傳感光纜構成一個防區。當某防區發出報警信息時,系統迅速定位至該防區,不過無法檢測出該防區內的精確報警位置。防區可根據用戶需要設置長度,防區長度可從幾十米到幾公里。目前該系統經測試最大防區數量40。

  一個防區引導光纜

  精確定位:精確定位產品是光纖微振動傳感系統的高端產品。

  精確定位產品系統結構圖該款產品通過一根傳感光纜布設整個防衛區域,不需要添加任何中間設備。當發生入侵報警時,系統可迅速定位至入侵地點,并實時顯示在系統軟件界面上,同時給出入侵點位的GPS 坐標。定位精度100 米。

  一根光纜布設整個防衛區域引導光纜

  五、案例

  振動光纜報警器經過多年的研發及大量實踐,已經成功應用于多處國境線上,為加強我國邊防部隊對邊境線的監控提供了全新的技術手段。并在實際應用中取得良好的效果。

  案例一:2006 年,第一套系統成功應用在某邊防部隊。該系統監控距離13 千米。根據實際環境和用戶需要,系統單個防區長度約為1 千米,最長的約為1.3 千米,監控室至邊防鐵絲網的距離為200 米,需鋪設引導光纜(引導光纜:由于從監控室至邊防鐵絲網之間不屬于防衛區域,所以要將這段光纜做去敏處理,不做微振動傳感報警之用)。(注:本案例也可不分防區,將一根13 公里光纜直接布設)

  案例二:2007 年,該系統成功應用于某邊防部隊。該系統監控距離7 千米,防區數6。圖中數字1-6 為防區編號。根據實際環境和用戶需要,系統單個防區長度約為1.1 千米,由于監控室就在鐵絲網附近,因此不需要引導光纜。具體應用見實例圖八。(注:本案例也可不分防區,將一根7 公里光纜直接布設)

  案例三:2007 年,該系統成功應用于某邊防部隊。該系統監控距離15 千米,防區數12。根據實際環境和用戶需要,系統單個防區長度約為1 千米,監控室至邊防鐵絲網的距離為1 千米,需鋪設引導光纜1 千米。

  附錄:振動光纜報警器Q&A

  Q1: 該產品的工作原理及工作、安裝方式.

  A1: 振動光纜報警器是基于光學干涉原理,通過光纖實現傳感和傳輸。一般采用掛網的方式工作,也可采用埋地的方式。對安裝方式無特殊要求,可視具體工作環境作靈活變動。普通布設方式如下

  一.墻頭增加鐵絲網方式

  二.墻頭呈S 型布設

  三.鐵網上呈W 型布置

  四.附著在鐵絲網、蛇腹網上

  五.在鐵藝欄桿上彎曲布置

  Q2: 該產品與當前周界防范系統所應用的主動紅外對射、震動傳感電纜、泄漏傳感電纜等產品有何優缺點.

  A2: 主動紅外對射只能適用于視距及平坦區域,受地形的高低、曲折、轉彎、折彎等地形環境限制。而且它們不適合惡劣氣候,受高溫、低溫、強光、灰塵、雨、雪、霧、霜等自然氣候的影響,誤報率高;泄露電纜報警和振動電纜報警屬于電纜傳感,傳感部分都是有源的,系統功耗很大。可監測的距離較短,單位距離成本高,在需要進行長距離監測的情況下,系統造價高昂。傳感器單元的壽命較短,長時間連續使用,維護成本較高。光纖安防系統作為新型的周界報警技術有著其獨特的優勢:

  1.光纖傳感器的光信號作為載體,光纖為媒質,因此,光纖傳感器具有體積小,重量輕、耐腐蝕,抗電磁干擾,防雷擊等特點,并且適合復雜地形、惡劣氣候;

  2.光纖傳感器采用干涉型光纖傳感技術,靈敏度遠高于其他類型的傳感器;無機械運動部件,壽命長,無易老化部件,可靠性高,易維護;

  3.傳感光纖本身無源,因此系統室外部分無需供電,系統功耗低;

  4.可監測的距離長,無源傳感光纜長度可以達到100km,并可實時監控。

  Q3:該系統報警原理是光學干涉,其方式是通過振動產生報警,地面

  鐵絲網等方式的安裝好理解。如果采用地埋安裝,那么對其地埋深度和上面的覆蓋物是否有要求。它是怎樣產生震動而進行報警的。另外是否存在誤報和漏報現象,是否進行過統計

  A3:振動光纜報警器若采用埋地安裝,建議深度為10cm,

  太深會導致系統敏感度降低,埋地形式為s 形,對覆蓋物沒有特殊要求。當人或車穿過防御帶時,人或車作用在地面的效果相當于一種振動源,光纖敏感該振動,并將此振動信號通過光纜傳送至主控儀,主控儀分析識別信號,作出報警。該系統作為一種新型安防系統,也不是十全十美的,不可避免的會有誤報,目前誤報率優于5%,是經過我們實踐驗證的(已有多處產品應用實例)。

  Q4: 請介紹一下系統結構圖中的終端盒1、傳感光纖、終端盒;2、引導光纖、主控儀、主控計算機的作用和性能,以及其中設備的接口。

  A4: 該系統結構圖中一系列的終端盒首先是為了實現完整的光路結構,在終端盒中我們加入了自主研制的光學器件。其次,由于光學器件比較脆弱,終端盒還起到保護這些光學器件的作用。當用戶的監控室與防御區域之間還有一段距離時,我們需要對這

  段距離的光纖進行去敏處理,此段的光纖不對振動敏感,我們定義它為引導光纖。傳感光纖是這個報警系統的“感覺器官”,外界入侵引起的振動由它感知,它是系統的“眼”。與傳感光纖對應,主控儀就是系統的“大腦”,它分析由傳感光纖感受到的振動信號,對它進行快速精確的分析識別,判斷該振動是否為人為侵入,并將報警信息傳送至主控計算

  機。主控計算機運行我公司開發的專用軟件,該軟件建立了用戶與主控儀的“溝通渠道”,首先,它實時接收主控儀的報警信息,其次,用戶可通過它設置主控儀的部分參數。

  Q5:這種傳感光纖在地上和地下安裝的使用壽命是多長時間。

  A5: 傳感光纜的出廠使用壽命為10 年,在地上和地下無明顯差異,可認為是等同的。

  Q6:對報警發生位置的檢測精度怎樣理解,就是說報警發生位置是在傳感光纖的多少米處?實際檢測的位置與真實報警位置的誤差是多少?

  A6: 該系統分為高端和低端兩款產品,高端產品的定位精度優于100米;低端產品以防區為定位單位,無法精確定位,防區可設置為任意長度。高端產品:通常在軟件中配有地理信息系統,在光纜鋪設時通過手持

  GPS 等方式記錄光纜上部分點位的GPS 坐標,尤其是光纜鋪設時的拐點處GPS 坐標。將這些實際GPS 坐標輸入到軟件中,通過一定的算法,將發生報警的位置坐標推算出來,并顯示在地理信息系統上。定位精度優于100 米。

  低端產品:相鄰的兩個終端盒及二者之間的傳感光纜構成一個防區。該系統的低端產品以防區方式工作,一個防區對應主控儀的一個接口,無精確定位的功能。當某防區發出報警信息時,系統迅速定位至該防區,不過無法檢測出該防區內的精確報警位置。

  Q7:另外從一種角度看,在周界系統設計中一條傳感光纜為50KM,終端盒、引導光纖應該如何設計?它們的數量是多少?安裝的位置有什么要求?是否還需要增加什么設備?如果現場環境出現不具備全封閉的條件,就是說一條50KM 長的傳感光纜需要斷開,用這個系統怎

  樣實現周界全封閉防范?

  A7: 振動光纜報警器根據用戶的需求設置防區數,每增加一個防區增加一個終端盒,對安裝位置無特殊要求,視現場環境可靈活變動。當防范區域無法達成全封閉狀態,如有大門等公用通道時,傳感光纜鋪設至這些特殊段時需特殊施工,如埋地或架空,保證防范區域全封閉。

  Q8:產品多個單位的級聯如何實現?實時監控及與視頻聯動如何實

  A8: 該系統可24 小時不間斷工作,對入侵振動能夠快速響應并實時報警,當某防區報警時,主控計算機的軟件自動控制攝像頭掃描該防區,實現視頻聯動。當單個系統的防范區域不能滿足用戶需求,可通過一些技術手段實現多個系統級聯,從而擴大防范區域,增長防范距離。

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