CN102213808A - 安全预警系统用的“s”型弯曲放置光缆及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆技术领域，涉及一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆及其使用方法，“S”型弯曲放置光缆中2条光纤和一条光纤带直放置于松套管内，填充油膏阻水元件，松套管外小弯曲半径抗拉元件由9股7850dtex芳纶纱和3股阻水型芳纶纱构成，由内护层和外护层包覆。采用摩擦系数小、有自润性、吸水率低和耐药品性耐油性优的松套管，严格的光纤带厚度和宽度，松套管、内护层以及外护套的外径和壁厚，限制光纤和光纤带的光纤余量等特殊措施，使光缆最小可弯曲半径为15cm，实现传感传输二合一的要求。本发明适用于国境线、保税区隔离带、海关港口等长距离大范围场所警戒，还适用于机场、银行库房、监狱、油库等设施周界安全防卫。

Description

安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆及其使用方法

技术领域

本发明属于光缆技术领域，特别涉及一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆及其使用方法。

背景技术

全光纤周界监控当今，恐怖组织和恐怖分子活动日益频繁、人口流动急剧加大，社会不稳定因素不断上升，因此，国家安全和国民财产安全的防卫任务与压力日益加重，使我国和谐社会的建设也面临极大的挑战。由此，为国民经济单位自身安防体系能否“防破坏、防入侵、防意外”并实时监控预警提出了更高要求和更大考验，这其中，周界防护(防火墙)作为第一道防线，其是否有效决定了能否最快速度地发现不安全因素、最大限度地降低不安全系数。

多年来，传统的周界安防解决方案，例如，红外对射方案、视频监控方案、微波对射方案、泄漏电缆方案、振动电缆方案、电子围栏、电网等，为社会平安保障做出了应有贡献，但受一些客观技术条件等因素所限，还存在着一些共性或个性不足，比如电磁干扰、信号干扰、串扰等干扰机会增多，灵敏性下降，误报率、漏报率上升等。因此需要一种利用光缆的敏感性的技术方案替代传统的周界安防技术方案。

发明内容

本发明的目的是实现背景技术所述利用光缆的敏感性的技术方案替代传统的周界安防解决方案，提供一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，2条光纤1和一条光纤带2直放置于松套管4内，在松套管4内的光纤1和光纤带2周围填充阻水元件3，抗拉元件5置于松套管4外，内护层6将抗拉元件5和松套管4包覆，外护层7包覆内护层6；所述光纤带2为2芯光纤带，光纤带为厚度0.30mm～0.35mm，宽度为0.55mm～0.60mm，所述松套管4直径为3.0mm～3.4mm，壁厚为0.30mm～0.35mm，所述内护层6外径为6.2mm～6.6mm，壁厚为1.0mm～1.2mm，所述外护层7外径为9.0mm～9.4mm，壁厚为1.0mm～1.4mm，所述光纤1和光纤带2的光纤余量不大于0.7‰～1.3‰；所述抗拉元件5为小弯曲半径抗拉元件，由直放在松套管4外的9股7850dtex芳纶纱(dtex为线密度单位)和3股阻水型芳纶纱构成，每间隔3股7850dtex芳纶纱放置1股阻水型芳纶纱；光缆的最小可弯曲半径为15cm。

所述光纤1和光纤带2的光纤均为弯曲不敏感光纤。

所述光纤带2采用丙烯酸酯均匀包覆。

所述阻水元件3为冷应用型吸水填充油膏，该油膏具有良好的吸水性能。

所述松套管4为聚对苯二甲酸丁二醇酯管，该材料具有摩擦系数小，有自润性，吸水率低，耐药品性耐油性优的特性。

所述内护层6为高密度聚乙烯护套。

所述外护层7为聚氨酯护套，为缓冲减震层，起缓冲作用。

所述安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆的使用方法为：

第一步，将安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，以下简称预警光缆，“S”型弯曲后用专用布线挂钩均匀地布置在周界安防装置的铁丝网或防护墙上，或者预警光缆“S”型弯曲平铺在周界安防的地面上，预警光缆的“S”型弯曲半径不小于15cm，“S”型布线主要是为在整个周界安防装置或地面上有尽可能大的面积覆盖，即保证有足够的预警点；

第二步，预警光缆布置好后，一般情况下20km～50km设置一个预警基站，在基站内做好预警光缆的光纤接头；

第三步，将做好的光纤接头接入相对应系统的数据采集口；

第四步，预警光缆的2条光纤1作为传输光纤，传送监视器等数据信号，光纤带2的一对光纤作为传感光纤，传送作预警用的光信号，安全预警的过程为：

1)受力载体作用于预警光缆，预警光缆中光纤带2的一对光纤作为传感光纤产生传感信号；

2)传感器及数据采集传输系统接收传感信号，采集并传送给数据处理及数据库管理系统；

3)数据处理及数据库管理系统进行数据比对，选取要进行数据处理的信号处理后传送给信息处理及应用系统；

4)信息处理及应用系统对数据处理及数据库管理系统的数据信号进行数据处理，确认为安全入侵的数据，输出安全入侵信号的数据和发出预警预报信号；

5)值班人员综合预警预报信号、安全入侵的数据和远程监控传来的远程现场监控信号做出状况评估结果，发出处理指令。

本发明为传感传输二合一的器件，通过对直接触及光缆或通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏、管道等，传递给光缆的各种扰动，利用光纤带在遭受外力时信号传输性能会发生变化的特性，检测遭受外力扰动的位置，进行持续和实时的监控。

本发明的抗拉元件为非金属材质且弯曲半径较小，既提高了光缆的柔韧性能，避免雷击，还避免了电磁干扰带来的误报、漏报现象，减轻了光缆的重量，便于施工，同时不影响传输质量；本发明的光纤采用了弯曲不敏感光纤，避免施工时造成光纤弯曲的负面影响；本发明的松套管采用的是一种摩擦系数小有自润性，吸水率低，耐药品性耐油性优的材料，不会污染环境；本发明采用两层护套保护光缆，一层为高密度内护层，保证光缆抗压能力，一层使用聚氨酯外护层，控制光缆的灵敏度。本发明适用于重要国境线、保税区隔离带、海关港口等长距离大范围防止侵入或越境的场所警戒，还适用于部队、机场、导弹基地、电力站、文物馆、银行库房、监狱、油库、炸药库、水库等军事和国民经济设施周界安全防卫。

本发明的有益效果是：本发明具有高精度定位和长距离监控功能、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性；采用聚氨酯材料做外护层，使光缆耐磨、耐挠曲、抗震、耐化学腐蚀，既节约了资源，又减少环境污染；另外使用小弯曲半径非金属材质抗拉元件，既提高了光缆的柔韧性能，避免雷击，还避免了电磁干扰带来的误报、漏报现象。

附图说明

图1为安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆的截面结构示意图；

图2为安全预警信号处理流程图。

图中，1--光纤，2--光纤带，3--水油膏，4--松套管，5--抗拉元件，6--内护层，7--外护层。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。

图1为安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆实施例的截面结构示意图。安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，由内到外包括：光纤1为弯曲不敏感光纤；光纤带2为采用丙烯酸酯均匀包覆的扁平2芯光纤带；阻水元件3为吸水性能较好的油膏；松套管4摩擦系数小，有自润性，吸水率低，耐药品性耐油性优；抗拉元件5为小弯曲半径非金属抗拉元件；内护层6为高密度聚乙烯护套；外护层7为聚氨酯护套，起缓冲作用。2条光纤1和一条光纤带2直放置于松套管4内，在松套管4内的光纤1和光纤带2周围填充阻水元件3，抗拉元件5置于松套管4外，内护层6将抗拉元件5和松套管4包覆，外护层7包覆内护层6；所述光纤带2为2芯光纤带，光纤带为厚度0.30mm～0.35mm，宽度为0.55mm～0.60mm，所述松套管4直径为3.0mm～3.4mm，壁厚为0.30mm～0.35mm，所述内护层6外径为6.2mm～6.6mm，壁厚为1.0mm～1.2mm，所述外护层7外径为9.0mm～9.4mm，壁厚为1.0mm～1.4mm，所述光纤1和光纤带2的光纤余量不大于0.7‰～1.3‰；所述抗拉元件5为小弯曲半径抗拉元件，由直放在松套管4外的9股7850dtex芳纶纱和3股阻水型芳纶纱构成，每间隔3股7850dtex芳纶纱放置1股阻水型芳纶纱；光缆的最小可弯曲半径为15cm。光纤1和光纤带2的光纤均为弯曲不敏感光纤。阻水元件3为冷应用型吸水填充复合物油膏。松套管4为聚对苯二甲酸丁二醇酯管。所述内护层6为高密度聚乙烯护套。

安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆的用于边境铁丝网或地面的使用方法为：

第一步，将安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，以下简称预警光缆，“S”型弯曲后用专用布线挂钩均匀地布置在边境铁丝网上，或者预警光缆“S”型弯曲平铺在周界安防的地面上，预警光缆的“8”型弯曲半径不小于15cm，“S”型布线是为在整个边境铁丝网上有尽可能大的面积覆盖，或在地面有2米左右的宽度，即保证有足够的预警点；

第二步，预警光缆布置好后，一般情况下20km～50km设置一个预警基站，在基站内做好预警光缆的光纤接头；

第三步，将做好的光纤接头接入相对应的系统数据采集口；

第四步，预警光缆的2条光纤1作为传输光纤，传送监视器等数据信号，光纤带2的一对光纤作为传感光纤，传送作预警用的光信号，安全预警的过程信号流程如图2所示：

流程101为预警现场有受力载体如安全入侵者或自然现象作用于预警光缆，使预警光缆中光纤带2的一对光纤作为传感光纤产生传感信号；流程102为在预警基站中在传感器及数据采集传输系统接收光纤带2的一对光纤产生传感信号，将此传感信号采集并传送给数据处理及数据库管理系统，进入流程103；流程103中数据处理及数据库管理系统对采集的传感信号进行数据比对数据处理，对于连续性的或微弱的信号判别为风雨自然向现象或小动物的干扰，不进入流程104，对于信号强度大或符合安全入侵规律的信号进行数据处理后传送给信息处理及应用系统，进入流程104；流程104中信息处理及应用系统对数据处理及数据库管理系统的输出数据进行数据处理，确认为属安全入侵信号后，给出安全入侵的数据，如距离、类别及规模等数据，进入流程105，给值班室发出预警预报信号和数据；流程107中，值班人员接收到预警预报信号，根据预警预报信号和安全入侵的数据，调看流程106远程监控设备传来的现场监控图像信号资料，综合做出状况评估结果，进入流程108，发出处理指令。

本发明适用于重要国境线、保税区隔离带、海关港口等长距离大范围防止入侵或越境的场所警戒；还适用于部队、机场、导弹基地、电力站、博物馆、银行金库、监狱、油库、炸药库、水库等军事和国民经济设施周界安全防卫。

Claims (8)

1.一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，2条光纤(1)和一条光纤带(2)直放置于松套管(4)内，在松套管(4)内的光纤(1)和光纤带(2)周围填充阻水元件(3)，抗拉元件(5)置于松套管(4)外，内护层(6)将抗拉元件(5)和松套管(4)包覆，外护层(7)包覆内护层(6)；所述光纤带(2)为2芯光纤带，光纤带为厚度0.30mm～0.35mm，宽度为0.55mm～0.60mm，所述松套管(4)直径为3.0mm～3.4mm，壁厚为0.30mm～0.35mm，所述内护层(6)外径为6.2mm～6.6mm，壁厚为1.0mm～1.2mm，所述外护层(7)外径为9.0mm～9.4mm，壁厚为1.0mm～1.4mm，所述光纤(1)和光纤带(2)的光纤余量不大于0.7‰～1.3‰；所述抗拉元件(5)为小弯曲半径抗拉元件，由直放在松套管(4)外的9股7850dtex芳纶纱和3股阻水型芳纶纱构成，每间隔3股7850dtex芳纶纱放置1股阻水型芳纶纱；光缆的最小可弯曲半径为15cm。

2.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述光纤(1)和光纤带(2)的光纤均为弯曲不敏感光纤。

3.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述光纤带(2)采用丙烯酸酯均匀包覆。

4.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述阻水元件(3)为冷应用型吸水填充油膏。

5.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述松套管(4)为聚对苯二甲酸丁二醇酯管。

6.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述内护层(6)为高密度聚乙烯护套。

7.根据权利要求1所述的一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，其特征在于，所述外护层(7)为聚氨酯护套，为缓冲减震层。

8.一种安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆的使用方法，其特征在于，应用权利要求1所述的安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆的使用方法为：

第一步，将安全预警系统用的“S”型弯曲放置光缆，以下简称预警光缆，“S”型弯曲后用专用布线挂钩均匀地布置在周界安防装置的铁丝网或防护墙上，或者预警光缆“S”型弯曲平铺在周界安防的地面上，预警光缆的“S”型弯曲半径不小于15cm，“S”型布线主要是为在整个周界安防装置或地面上有尽可能大的面积覆盖，即保证有足够的预警点；

第二步，预警光缆布置好后，一般情况下20km～50km设置一个预警基站，在基站内做好预警光缆的光纤接头；

第三步，将做好的光纤接头接入相对应系统的数据采集口；

第四步，预警光缆的2条光纤(1)作为传输光纤，传送监视器等数据信号，光纤带(2)的一对光纤作为传感光纤，传送作预警用的光信号，安全预警的过程为：

1)受力载体作用于预警光缆，预警光缆中光纤带(2)的一对光纤作为传感光纤产生传感信号；

2)传感器及数据采集传输系统接收传感信号，采集并传送给数据处理及数据库管理系统；

3)数据处理及数据库管理系统进行数据比对，选取要进行数据处理的信号处理后传送给信息处理及应用系统；

4)信息处理及应用系统对数据处理及数据库管理系统的数据信号进行数据处理，确认为安全入侵的数据，输出安全入侵信号的数据和发出预警预报信号；

5)值班人员综合预警预报信号、安全入侵的数据和远程监控传来的远程现场监控信号做出状况评估结果，发出处理指令。

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