1 光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)的適用優(yōu)勢(shì)

1.1 光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì)

●技術(shù)先進(jìn)性

光纖周界安防技術(shù)，是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的周界安防技術(shù)。該技術(shù)崛起于本世紀(jì)初，目前，它廣泛的用于很多的行政機(jī)構(gòu)、軍事基地、機(jī)場(chǎng)以及其他具高端安防需要的場(chǎng)所。尤其對(duì)于長(zhǎng)距離、大范圍的周界具有與生俱來的良好適用性；智能化的行為模式判別，可根據(jù)客戶需求定制不同級(jí)別的報(bào)警需求響應(yīng)，系統(tǒng)預(yù)警或?qū)崟r(shí)告警，可排除飛鳥、小動(dòng)物等各種干擾因素，在各種氣候條件下均能穩(wěn)定良好運(yùn)作。不同區(qū)域可實(shí)現(xiàn)入侵、逾越方向判別；與視頻監(jiān)控、聲光告警可進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，誤報(bào)、漏報(bào)率低;

● 防區(qū)無源，能耗低，綠色、清潔、環(huán)保

布設(shè)于防區(qū)內(nèi)的傳感、通訊元器件均為無需能源供給的光纜，除安置于監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)測(cè)終端需外接220V交流電，運(yùn)行能耗300W左右的系統(tǒng)主機(jī)外，整套系統(tǒng)無其它能耗，整個(gè)防區(qū)無需電力供給。光纖、光纜性能穩(wěn)定，耐腐蝕，無論是潮濕高溫還是干燥寒冷的氣候環(huán)境，甚至水下等多種環(huán)境中均能長(zhǎng)期使用，綠色、清潔、節(jié)能、環(huán)保。

●自由布設(shè)，隱蔽、和諧、美觀

像根植周界區(qū)域內(nèi)的傳感神經(jīng)，可自由、隱蔽的布設(shè)于圍欄、圍墻等既有圍界上，也可進(jìn)行隱蔽地埋，并可進(jìn)行水下布設(shè)，不受地形、環(huán)境限制。本技術(shù)系統(tǒng)對(duì)于人員無傷害性，體現(xiàn)了當(dāng)前技術(shù)安防設(shè)備監(jiān)控為主，盡量減少附帶或意外傷害性的目標(biāo)。與和諧友好的環(huán)境氛圍融為一體，符合建設(shè)和諧社會(huì)、平安城鄉(xiāng)的內(nèi)在要求。

●本質(zhì)安全性

系統(tǒng)采用防區(qū)無源的工作方式，本身無任何電磁干擾或電磁輻射，除位于室內(nèi)的監(jiān)測(cè)終端外，整套系統(tǒng)使用的全部為非金屬器件，不產(chǎn)生任何電火花。由于光纖本身不導(dǎo)電，所以它不會(huì)受到雷電、靜電等的破壞。傳感光纖不發(fā)射，也不接收以下信號(hào)： 電磁信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)，無線電信號(hào)，高壓靜電信號(hào)。與動(dòng)車段周界附近的建筑設(shè)施以及覆蓋的無線通訊信號(hào)均無干擾。

●各種入侵行為均可實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)

圍欄、墻體的攀爬、翻越、破壞行為；地面、地下的挖掘、鉆探行為；擅入布防區(qū)域的踩踏、走動(dòng)行為；設(shè)防水岸的侵入行為；等各種干擾行為均能實(shí)時(shí)有效進(jìn)行監(jiān)控。

1.2 光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)與周類產(chǎn)品的性能對(duì)比

2 光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)介質(zhì)定義

系統(tǒng)選用光纖/纜作為布設(shè)于防區(qū)內(nèi)傳導(dǎo)和傳輸?shù)亩弦坏脑?，包含用于通訊傳輸?shù)耐ㄓ嵐饫w和周界入侵振動(dòng)的傳感光纜。

●光纖的定義

光纖即光導(dǎo)纖維，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具，纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，芯的直徑約為是8μm~50μm， 細(xì)如發(fā)絲，無色透明。光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，常被用作長(zhǎng)距離的信息傳遞。

●光纜的定義

光纖經(jīng)由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆后的纜線即被稱為光纜，分為光纖、緩沖層及披覆。光纖外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可防止周遭環(huán)境對(duì)光纖的傷害,如水,火,電擊等。

2.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)，采用光纖（光纜）作為傳感傳輸二合一的器件，通過對(duì)直接觸及光纖（纜）或通過承載物，如覆土、鐵絲網(wǎng)、圍欄等，傳遞給光纖（纜）的各種擾動(dòng)，進(jìn)行持續(xù)和實(shí)時(shí)的監(jiān)控，采集擾動(dòng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過后端分析處理和智能識(shí)別，判斷出不同的外部干擾類型，如攀爬鐵絲網(wǎng)、圍墻，設(shè)防區(qū)域的行走，挖洞開墻，以及可能威脅光纖（纜）承載物的破壞等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警或?qū)崟r(shí)告警，從而達(dá)到對(duì)侵入設(shè)防區(qū)域周界、以及內(nèi)部核心區(qū)域的威脅行為進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)的目的。

2.3 系統(tǒng)構(gòu)成

光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)是南京昕天衛(wèi)針對(duì)目前安防產(chǎn)品存在靈敏度低、定位精度不高、測(cè)量距離短的現(xiàn)狀，專門開發(fā)的具有國(guó)際水平的高性能分布式光纖振動(dòng)測(cè)量設(shè)備。它是一款長(zhǎng)距離、高分辨率、可以檢測(cè)多重事件并對(duì)振動(dòng)類型實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別的智能光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)儀FS-2050，以及地理信息系統(tǒng)（GIS）、視頻監(jiān)控、模式識(shí)別等系統(tǒng)處理軟件FS-5725，通過監(jiān)測(cè)光纖沿線的振動(dòng)及數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)潛在的威脅，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警。

系統(tǒng)框圖如下所示：

2.4 工作原理

光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)的基本原理是，激光器發(fā)射出一系列的激光，經(jīng)過耦合器后分成兩路，其中一路為探測(cè)光，另一路為參考光。探測(cè)光通過脈沖化，輸入到被測(cè)光纖中。由于光纖的不均勻性，光脈沖在光纖內(nèi)產(chǎn)生背向散射光，背向散射光將回到注入端。此時(shí)參考光與散射光進(jìn)行相干接收，產(chǎn)生拍頻（頻率與聲光移頻時(shí)所加的頻率相同）信號(hào)，通過解調(diào)該信號(hào)在外界某點(diǎn)有振動(dòng)時(shí)的能量變化，進(jìn)而掌握被測(cè)光纖外界振動(dòng)情況。本產(chǎn)品通過處理偏振的干擾，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)入侵的識(shí)別。通過與本地光的相干檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了大動(dòng)態(tài)范圍，增加了探測(cè)距離。

2.5 系統(tǒng)功能

●多點(diǎn)同時(shí)檢測(cè)：可以同時(shí)檢測(cè)多點(diǎn)振動(dòng)，并進(jìn)行報(bào)警；

●振動(dòng)探測(cè)：可以監(jiān)測(cè)常見的入侵行為，如攀爬、破壞圍欄、墻體打洞穿越、掘地入侵等；

●模式識(shí)別：可以通過模式識(shí)別判斷振動(dòng)是否屬于入侵行為；

●報(bào)警功能：能夠?qū)Ω鞣N入侵行為產(chǎn)生語音警告和聲光報(bào)警；

●電子地圖：以GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，可以對(duì)入侵行為進(jìn)行快速定位和跟蹤；

●視頻監(jiān)控：只要有入侵行為發(fā)生，系統(tǒng)可以調(diào)動(dòng)近的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)入侵事件進(jìn)行確認(rèn)；

●報(bào)表統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)可以對(duì)各種入侵行為進(jìn)行管理，提供報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能，并可以對(duì)歷史事件進(jìn)行追溯。

2.6 系統(tǒng)特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方式相比，光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)有如下幾點(diǎn)突出優(yōu)勢(shì)：

●全光纖：探測(cè)及傳輸皆為光纖，抗電磁干擾強(qiáng)；

●實(shí)時(shí)性：系統(tǒng)可以24小時(shí)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控；

●耐腐蝕：可埋設(shè)在潮濕、水下等多種環(huán)境中長(zhǎng)期使用；

●隱蔽性：系統(tǒng)可采用隱蔽地埋方式安裝，不易被入侵人員發(fā)現(xiàn)，避免被破壞和跨越失效；

●連續(xù)性：光纖的每一個(gè)點(diǎn)都是傳感器，全程連續(xù)監(jiān)測(cè)管線，不留死角；

●無源：光纖是無源介質(zhì)，不需要供電；

●安裝方式靈活多樣：可采用緊貼圍欄管道或圍墻敷設(shè)、隱蔽地埋等方式。

3 設(shè)計(jì)方案（案列）

3.1 系統(tǒng)方案

根據(jù)周界實(shí)際情況，建議將光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)FS-2050安裝在辦公樓里。傳輸和傳感二合一光纜一端接入主機(jī)，另一端引出機(jī)房，采用地埋或架空方式引到車輛出入口。然后沿著出入口圍墻、護(hù)欄、大門圍墻、大門、大門圍墻到車輛出入口的另一側(cè)，完成整個(gè)周界的振動(dòng)傳感光纜的布設(shè)，如下圖中的紅線所示。與此同時(shí)，光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)可與架設(shè)在周界上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)對(duì)初始擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行告警，并通過智能識(shí)別算法，識(shí)別擾動(dòng)信號(hào)為設(shè)防區(qū)域的觸碰、散步等非惡意行為，還是攀爬、翻躍等惡意擾動(dòng)行為。當(dāng)識(shí)別為惡意擾動(dòng)行為后再行報(bào)警。并聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控、聲光告警等設(shè)備。

作為周界入侵探測(cè)器的光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口，將主機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的與告警相關(guān)的TTL信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換成干結(jié)點(diǎn)輸出，并與視頻、聲光等設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)有效的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)報(bào)警。

4 光纖振動(dòng)周界報(bào)警系統(tǒng)施工方案

4.1 圍墻布設(shè)方式

為了有效檢測(cè)有害入侵，可以將振動(dòng)傳感光纜按S型曲線布設(shè)在圍墻的頂部，如下圖所示。每隔0.5米安裝一個(gè)帶水泥釘?shù)目ü?。?dāng)有人攀爬圍墻時(shí)，不論有沒有接觸到光纜，系統(tǒng)都能有效地感知攀爬造成的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生告警。

4.2 圍欄布設(shè)方式

相對(duì)圍墻而言，圍欄造成的振動(dòng)量要大，因此只需沿著圍欄2/3高度鋪設(shè)一條直線就可以完成圍欄周界的布防。施工時(shí)需要每隔0.5米用防紫外線的尼龍?jiān)鷰гo并將光纜拉直。

4.3 出入口布設(shè)方式

為了不影響出入口人員和車輛的出入，振動(dòng)傳感光纜經(jīng)過出入口時(shí)宜從地下串管通過。建議用4CM的鍍鋅鋼管，以保證車輛的輾壓不會(huì)傷害到光纜。施工順序是先挖出20CM深、10CM寬的槽，然后埋入鋼管，再灌澆水泥到與地面平齊。將光纜穿管而過。

4.4 傳感光纜布設(shè)注意事項(xiàng)

（1） 傳感光纜牽引至系統(tǒng)主機(jī)控制室內(nèi)一端需預(yù)留至少10 米，以便光纜與尾纖的熔接。

（2）傳感光纜接頭處（或斷點(diǎn)處）的兩頭需各預(yù)留至少10 米光纜，以便傳感光纜能在地面上正常熔接。

（3） 傳感光纜的彎曲半徑不允許小于150mm。

（4） 傳感光纜安裝前，應(yīng)核對(duì)光纜長(zhǎng)度，光纜或其接頭要避開交通要道和其它障礙物。

（5） 鋪設(shè)傳感光纜前后，應(yīng)對(duì)光纜外觀進(jìn)行檢查；光纜應(yīng)無破損。

（6） 傳感光纜接續(xù)盒和接頭包必須妥善固定。

（7） 從汽車上卸載傳感光纜需要注意保護(hù)光纜完好。卸載光纜時(shí)，嚴(yán)禁堆放，嚴(yán)禁直接將光纜從高處垂直滾落下來，防止強(qiáng)烈沖擊光纜，造成損壞。

（8）傳感光纜施工和布放定位時(shí)，不得彎折及形成90o 直角彎。光纜的彎曲半徑應(yīng)至少大于150mm，切忌光纜嚴(yán)重彎曲導(dǎo)致打“死扣”。

（9）傳感光纜的布置請(qǐng)參照上述施工方案，施工應(yīng)在昕天衛(wèi)指定的工程師的指導(dǎo)下進(jìn)行。