精准定位型光缆振动探测报警系统-光纤传感技术机场应用方案

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光纤传感技术机场周界监控 应用方案
(Βιβλιοθήκη Baidu距离周界报警)
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一.光纤传感技术 随着光通信技术的发展,光通信中的一些技术逐渐为传感领域中的应用提供了技术平台, 基于光的传感技术就是其中之一。 以光通信技术为基础的光纤传感器正成为传感器研究领域中 的又一大热点。与传统的电传感器相比,光纤传感器在传感网络应用中具有非常明显的技术优 势: 可靠性好、抗干扰能力强。由于光纤对被感测信息用波长编码,而波长是一种绝对参 量,它不受光源功率波动以及光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响,因而光纤传感 器具有非常好的可靠性和稳定性; 系统中所使用的分离器和反射器等终结设备结构简单、尺寸小,适于各种应用场合; 抗电磁干扰、抗腐蚀、能于恶劣的化学环境下工作; 可复用性强,采用多个光纤传感系统,可以构成分布式光纤传感网络; 可以区分因干扰造成的错误报警。 目前基于这一技术的应用已经普及到各个领域,如电子围栏,管道监控和光缆监控等, 可用于大范围的区域保安。 光纤不仅仅用于信号传输,在感测应用中采用光纤,还可使光纤作为传感器。当外界干扰 影响传到光纤时,光纤传输的光的部分特性就会改变,通过配置专门的感测仪表就能监测使光 的特性变化的干扰。通过光的调变,使得许多事件和状态的测量成为可能,这些事件包括:张 力、位移、损坏、振动/频率、冲击、声波、温度、负载等。由澳大利亚 FFT 科技有限公司开 发的光纤传感技术,不但可以将光纤作为传感器,而且还具有精确定位功能,此项技术已获得 国际专利。 澳大利亚未来光纤科技有限公司(以下简称 FFT)成立于 1994 年, 公司总部设在墨尔本。 经 过多年的探索和研究,FFT 公司的光纤传感技术在设计和开发上处于世界领先地位,特别是在 安全保障方面,该项技术已在国际上获得了多项专利, 并获得 ISO9001 和 IQNET 组织的认证。 二、光纤传感技术工作原理 FFT 公司研发的光纤传感定位系统主要由微应变传感器和定位器组成。
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3. 中央报警监控系统(CAMS) * 判定哪个系统、哪个观察区/位置触发警报; * 将警报分配到数据库中特定的 FFT 单元; * 在屏幕上的现场示意图上显示警报灯,显示警报位置; * 激活一个包含系统、警报和位置数据的消息窗口; * 通过以太网向客户的安全保障监控系统发送一个信号; * 所有 FFT 控制器都有以太网接口; * 使用 5 类线和集线器将所有的控制器与 CAMS 控制器互联; * 每个单元有一个 TCP/IP 地址;
效果良好。
对于熟悉计算机的操作员来说,只要经过系统培训即可上岗。 同的配置参数,可以按照用户的需求和实现工作环境进行调整,以便适应不同的环境。 可通过调整系统相应参数来最大限度地减少误报。 耗留有充分的余地,允许对传感光纤进行熔接,同时配备冗余光纤。 10. 施工的可操作性__采用无源器件,施工相对简便,无需另外敷设电源,光缆的布线只要按 照通信光缆的施工标准即可。 11. 性能的可靠性__系统的性能可靠,采用通用的操作系统和无源器件,保证系统能稳定地工 作。 12. 较高的抗干扰能力__系统能够在数据库储备一定数量的各种噪声数据, 以用于提高噪声的 辨别能力,防止误报。 13. 精确的定位能力__系统采用专利技术,定位精度为 100 米左右。 14. 网络连接能力__系统提供网络接口,可与局域网进行连接,实现远程监控。 15. 系统管理能力__系统能提供较强的网管能力,一套管理软件可同时管理数十套系统。 16. 优质的售后服务__厂家实行科学有效的三级维修体制,向用户提供及时可靠的技术支持。 系统特点 技术领先,设备先进,采用专利技术; 监控距离长,标准配置每套系统可监控 40-80km; 频率响应宽,1Hz 到 20KHz; 可实现 7*24 小时全实时监控; 具有独特的定位功能,定位精度在 50 米左右; 报警率高,达到 90%左右;虚警率低,小于 5%; 采用无金属专用光缆作为分布式传感器,无电磁辐射; 抗干扰能力强,能排除自然界干扰,如:暴风雨、来往车辆震动、飞机起降等; 可靠性高,所有室外部件均为无源器件,可做到免维护; 工程施工相对简便,无需外部电源; 系统设置方便灵活,可根据用户实际情况和要求进行调整;
传感器类型:无源、连续、无辐射、抗干扰;
报警灵敏度:用户可自行设定; 光纤折断报警; 一般规格 光纤传感器 传感配置 操作温度范围 尺寸/重量 单模光纤传感器缆, 预计寿命 > 15 年 长达 40 公里的分布式传感器。整个光纤链路的损耗要求小于 25dB 传感控制器: 传感线缆 : +20C 5C -30C 到 +70C
系统性能 响应时间: 频率响应: 报警概率: 虚警概率: 监控距离: 定位精度: 工作状态: 工作温度: 检测门限: 报警门限: 瞬间 1Hz — 20KHz; 90%左右(平均值) ; <5%; 40 — 80km 套; 50 米左右; 全实时 7×24 小时监控; 20℃±5℃(主控机) , - 30℃ — +60℃(传感器) ; 用户可调,电平,幅度,频率,持续时间; 用户可调,幅度,频率,持续时间;
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微应变传感器基于“干涉检测”原理。为了检测微应变,通常采用两芯单模光纤来实现。 这两根光纤组成了“干涉传感器”的一个臂,用相干激光器向其发射一束激光,若光纤没有受 到外界的扰动,则光检测器将不对反射波产生报警信号;如果光纤受到外界侵扰,如:运动、 声波和触动,则光的波形改变,并产生干涉图像,光检测器可检测到这一波形变化,而且通过 软件可以分辩出事件的真实情况。相干激光器发射是连续波激光束,光纤传感器的频率响应范 围从 1Hz 至 20K Hz。这项技术可用来检测动态应变,而响应时间在毫秒级。 定位器技术与微应变传感器结合组成了一个完整系统。一个典型的系统通常需要三芯光 纤, 两芯用于微应变传感器, 一芯用于定位器, 从而实现远距离安全保障系统的定位报警功能。 定位器技术是 FFT 公司的一项专有技术,并已获得了国际专利。激光器向光纤发射激光,激 光分别通过“干涉传感器”的一个臂和装有 FFT 专利技术的终端单元。为了精确定位,需要 将光纤的长度信息输入计算机软件中。根据现场情况将光纤长度距离换算为实际距离,该系统 根据使用环境的不同,系统的定位精度一般在 50 米左右。 随着光通信技术的发展,光通信中的一些技术逐渐为传感领域中的应用提供了技术平台, 基于光的传感技术就是其中之一。 以光通信技术为基础的光纤传感器正成为传感器研究领域中 的又一大热点。 同传统的电传感器相比,光纤传感器在传感网络应用中具有非常明显的技术优势: 可靠性好、抗干扰能力强。由于光纤对被感测信息用波长编码,而波长是一种绝对参量, 它不受光源功率波动以及光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响, 因而光纤传感器具有非常好 的可靠性和稳定性; 系统中所使用的耦合器和反射器等终端设备结构简单、尺寸小,适于各种应用场合,尤其 抗电磁干扰、抗腐蚀、能于恶劣的化学环境下工作; 可复用性强,采用多个光纤传感系统,可以构成分布式光纤传感网络; 可以区分因干扰造成的错误报警。 适合于埋入地下,墙题等各种材料中;
三.光纤传感技术在安防领域的应用 FFT 公司的光纤传感监控系统在安防领域的应用主要在如下三个方面: * 周界及电子围栏安全保障系统 * 管道安全监控保障系统 * 主干通信光缆安全保障系统 到 2004 年底,已经有超过 100 套系统安装在世界各地,用户遍及美国、英国、意大利、 俄罗斯、日本、新加坡、泰国、印度尼西亚、澳大利亚等国家和地区,应用领域包括:美国军 事基地( US Army )、美国边防(Border protection) 、美国波士顿第一银行(Credit Suisse First Boston) 、英国石油公司(British Petroleum) 、日本东京天然气公司(Tokyo Gas) 、澳大利亚国 防部、埃及军方、新加坡军用机场,以及我国新疆边境线等。
长距离周界报警应用实例
基于光纤传感技术的电子围栏系统优点 1. 技术的先进性__基于光纤传感技术的电子围栏是当前最先进的技术, 也是今后安防技术发
展的主流方向。
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2. 等。 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
产品的成熟性__该产品在国内外已有了很多应用案例,在新加坡,澳大利亚,加拿大,美
国,欧洲国家和中国都有成功案例,这些案例的应用领域包括:银行、石油、军队、政府部门 系统的稳定性__系统能够稳定地进行工作,最长的已工作五年,没有出现任何问题,使用 功能的适用性__产品功能非常适应周界报警,尤其是大范围的周界报警。 操作的简单化__本系统的操作界面为图形化界面,支持中文显示,易于掌握,易于操作, 系统参数的可调整性__无论对何种围栏,包括铁丝网、铁栅栏或砖墙,系统都可以给出不 报警的真实性__采用独特的算法,提高报警率,最大限度地降低虚警,从以前的案例看, 系统的可维护性__系统提供简便的维护手段,考虑到光纤的易破坏性,系统对于光纤的衰 产品的兼容性__本系统可与任何第三方的监控设备进行互联,以实现报警功能的联动。
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采用图形化界面,操作简单,便用操作员使用; 采用系统管理软件,可实现远距离监控,并与第三方监控产品衔接;
系统功能 入侵报警功能; 连续实时预警功能; 提供日志管理; 系统管理功能; 系统参数的调整,包括振幅,频率和时间等; 提供与第三方应用系统的接口; 系统提供远程管理; 提供图形化操作界面;
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电子围栏是安全保障系统中最重要的环节之一。它能够控制整个监控系统,也是安全保障 服务的关键技术的体现。安全保障服务要求系统提供最便捷的操作方式、能够在不同的操作环 境条件下工作,并且不会产生“虚警” 。FFT 专利技术设计和制造的电子围栏安全保障系统能 够满足安全保障服务提供商的要求。电子围栏安全保障系统为用户提供了简便可靠的操作方 式,具有极强的可操作性,并且不会产生“虚警” 。使用电子围栏安全保障系统能够提供广泛 的围栏安全保障解决方案,适用于大多数类型的围栏。 电子围栏安全保障系统能够用于保护巨额财产和重要目标,典型应用如:政府机构、军事 基地、监狱、核发电厂、大使馆、飞机场、仓库、通信设施、港口、国境线等。
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系统接口

TTL 或可选的中继输出(N.O/N.C/SPDT Form C, 120VAC 0.5A) 局域网/以太网,当与 CAMS 一起使用时 (中央预警监视系统)
对频率和时间进行实时分布式监测。 GUI 屏幕输出,带有系统状态和预警指 预警监测 四.应用案例 1. 系统概况 根据用户的具体要求和实际情况,本系统电子围栏总长度设计约为 20 公里,配置 FFT 公司带有定位功能的监控主机一套;传感光缆采用 4 芯单膜高性能专用传感光缆,其引导光缆 采用 4 芯室外单膜标准光缆。系统采用的主要配件均为 FFT 的专利产品。本系统配备有高性 能的系统管理软件,通过这个软件可实现与第三方报警设备互动的功能。 系统主机安装在监控中心机房,要求机房提供良好的供电和空调设施,系统工作温度为 20℃±5℃;主机到传感光缆之间采用单膜引导光缆用以信号传递,采用地埋方式敷设;传感 光缆采用架空法直接安装在铁丝网内侧,并每隔 0.5 米与铁丝网捆扎在一起,其工作温度一般 在-30℃到+60℃,如有需求还可订制特殊传感光缆,具体架设方法和架设型式根据现场围栏情 况而定。 系统提供 CAMS(中央报警管理系统)软件,用于系统管理,提供图形化操作界面,允许 用户同时监控多个工作系统,与第三方报警系统联动。 本系统除核心部分采用 FFT 公司的产品外,其它辅助器材均采用国产设备。 2. 电子围栏架设示意图 示灯。供单个或多个系统使用的可选的 CAMS (中央预警监视系统)。
175mm H x 485mm W x 530mm D (6.9” x 19.1” x 20.9”). 重量 24 Kg (53 磅) 输入电压 110-240VAC, 50-60Hz, 开关可选择,符合 FCC 和 CE 标准。
电气规格 光接口
典型耗电功率 140 瓦,最大 300 瓦,电源 c UL us 列出。 SC/APC 单模连接器。
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