振动光缆周界入侵报警系统

振动光缆周界入侵报警系统

系统的核心技术

本系统的核心技术是“东大—华夏光子技术研究中心”（永大科技集团与东南大学联合组建）的留学归国专家在美国麻省理工学院（MIT）的研究成果基础上，集中了十多位博导、教授和博士生，经过数年攻关成功研发的“双光源全光纤扰动传感监测与定位”技术。

该技术采用双光源全光纤传感原理，利用一芯光纤对外界的任何微小扰动信号形成的震动波、压力波、声波进行感知；通过对光信号参数（振幅、频率、相位、偏振态）的调制，再经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判断、模式识别后，做出处理方案选择。

此双光源技术的研究成功，成为我司全光纤监控预警系统的核心技术。1.1.1 工作原理

光纤传感包含对外界信号(被测量)的感知和传输两种功能。所谓感知(或敏感),是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量(如强度、波长、频率、相位和偏振态等)发生变化后,测量光参量的变化。这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制。外界扰动(如振动、弯曲、挤压等情况)对光纤中光通量的影响属于功能型光强调制。

该技术采用全光纤传感原理，利用一芯光纤对外界的任何微小扰动信号形成

的震动波、压力波、声波进行感知；通过对光信号参数（振幅、频率、相位、偏振态）的调制，当经调制的光信号由激光器输进光纤时，探测器会接收到散射或反射光信号的参数（振幅、频率、相位、偏振态）。若传感光纤没有受到任何扰动或光的传输没有变化，那么光信号的参数也将不发生变化；当传感光纤受到运动或振动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化。

光纤中未受到任何扰动时光传播途径如图1：

图1

光纤中受到振动或运动扰动时光传播途径如图2：

图2

光纤中受到压力扰动时光传播途径如图3：

图3

运动、振动、压力都会导致形态被干扰而产生光信号振幅、频率、相位、偏振态的改变。光电探测器对此改变进行探测，经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判

断，模式识别后，做出处理方案选择。可有效探测触摸围栏、剪断围栏、攀爬围栏、挖洞、破坏墙体、翻越围墙等入侵行为。

1.1.2 系统构成

全光纤周界监控预警系统由主控计算机、光终端主机和引导光缆、传感光缆组件（前端设备）三大部分组成。其中，系统主控计算机、光终端主机位于监控室内，引导光缆、传感光缆组件安装于室外。

1、系统功能框图

2、各部件介绍

1.1.3 报警主机

光终端主机是本系统核心部件，由光发送、传感光路、光接收、信号采集、处理与定位模块组成。为了保证传感系统的主要指标，采用专用白光光源以及多种技术相结合的光路组合，将微弱的外界应变信号传输并检测出来。光接收模块具备对从传感光纤传递过来的背向散射载波信号、由扰动产生的微小光相位信号、在波长域的变化信息的检测。信号采集、处理与定位模块具备在较强的背景

光发送模块 光接收模块

干涉光路与传感系统

信号采集与处理模块 监控系统与管理模块

光终端主机

传感光缆

噪声拣选有用变化信息，并进行去噪、整形、放大及高速AD转化，得到扰动信号在频域和时域的变化信号送主控计算机进行处理。

具体参数指标：

品牌：科晟

型号：OF151-HMD001

OF151-HMD001

型号参数

光终端主机

传感性能

传感器类型标准单模光纤

传感光纤芯数1芯

等级室外围栏明敷

监测范围≤25km

响应时间<1s

定位精度≤3米

系统灵敏度100％入侵报警

误报率<1次/月*防区

光学参数

接口类型FC/APC

激光器波长1310nm/1550nm

激光器分类Class IIIb

最大输出功率≥20mW

接收机灵敏度-60dBm

AD参数（高速）

AD精度12bit

最大采样率50MS/s

通道数2（同步）

最大采样深度16M/通道

I/O口16IN/16OUT

AD参数（中速）

AD精度14bit

最大采样率400KS/s

通道数4（同步）

最大采样深度64K/通道

I/O口16IN/16OUT

一般规范

工作温度和湿度室内0℃~+40℃，户外-40℃~+70℃, 湿度10%-90%（无冷

凝）

电源供应AC220V±10%

功耗50W(MAX)

尺寸（mm）19”标准4U机箱:430mm（宽）×450mm（深）×177mm（高）重量≤20Kg

1.1.4 系统软件

品牌：科晟

基于Windows 7/10 操作系统及MySQL数据库系统的监控软件系统。

整个监控系统软件分为五大模块，即数据采集处理模块、地图显示模块、报警联动（视频、灯光及语音告警）模块、模式识别模块及事件统计模块。(1）软件系统登录

双击快捷键图标（sys.exe），快捷键图标位于桌面之上。出现如下界面：

单击一下，出现对话框提醒输入用户名和密码，并选择相应的登录身份，如图所示。

开始和关闭OFD软件界面需要一个密码，这样可以防止对于系统的

干预以及对于系统的未授权的中断。

·如果第一次进行登陆路，请向您的管理员询问获取您应该使用的密码。

·只需输入用户名和密码，随后从下拉菜单的选项中选择访问级别，然后点击确定。