CN103247120A - 一种光缆围栏系统 - Google Patents

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CN103247120A CN2013101744870A CN201310174487A CN103247120A CN 103247120 A CN103247120 A CN 103247120A CN 2013101744870 A CN2013101744870 A CN 2013101744870A CN 201310174487 A CN201310174487 A CN 201310174487A CN 103247120 A CN103247120 A CN 103247120A
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杨峰
毛文进
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Abstract

本发明公开了一种光缆围栏系统，属于监控技术领域。本发明包括传感光缆和围栏，其中传感光缆置于围栏顶部框架并呈直线平行于围栏走向，传感光缆的外部由管状结构包裹，所述管状结构能使光缆受外力压迫变形且在外力释放后能使光缆恢复原状。本发明能够适用于任何围栏的通用安装，并且光学探测信号增强、信噪比提高、系统安装及维护成本降低、结构隐蔽性大幅完善。

Description

一种光缆围栏系统
技术领域
本发明属于监控技术领域，具体涉及一种监控报警用的光缆围栏系统。
背景技术
安全防护监控系统主要的任务之一就是实时识别周界入侵事件，光缆围栏在安防监控系统中起着重要的作用。
光缆围栏代表目前最先进的安防技术，通过传感光缆对围栏周界异常微扰的感知进行模式识别，从而可判断是否有入侵行为发生并精确定位入侵位置。传感光缆是用于感知入侵者存在或者感知所述的围栏是否被破坏的传感器。传感光缆与信号接收器相连接，将其采集到的信号及时输出给所述的信号接收器。计算机通过分析信号特征判断是由入侵者引发的，还是风雨鸟兽等自然环境因素导致的扰动，然后决定是否发出警报。光缆围栏具有较长的监控范围，监控距离可达几十公里，并且具有定位精确、灵敏度高、可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、抗电磁干扰等优点，可以监控边防线、重要大型建筑群等。
常见的光缆围栏系统的传感光缆一般是安装于围栏的网格上。网格可放大入侵信号，因此不需要直接触动光缆，而被传感光缆感知。但是这种安装方法须尽量大范围地布置于网格各处，一般是呈波浪状安装于围栏的网格上。
上述安装方法很容易被人注意，从而被入侵者设法避开或被破坏。入侵者可能故意触发报警然后迅速离开，误导安防人员，或先期破坏光缆并离开，嗣后在光缆修复前再次入侵。而且这种波浪状安装方法也需要更多的光缆。另外由于制成围栏的材料不同，直接装在网格上的光缆所受物理扰动会有不同的特征，这使得信号分析异常复杂，必须顾及各种不同的围栏。每次的安装都要调试信号分析的方法来适应不同围栏的不同特性。
以Mach-Zehnder干涉为原理的光纤报警系统为例，从同一激光器出来的波长                                                
Figure 626141DEST_PATH_IMAGE002
的激光经过Mach-Zehnder 干涉仪的两臂后，在两臂光程差小于激光相干长度时，信号接收器接收到的光电信号为：
Figure 746544DEST_PATH_IMAGE004
                    （1）
其中
Figure 870488DEST_PATH_IMAGE006
中是无干涉时的光强
Figure 406643DEST_PATH_IMAGE008
是初始相位差，
Figure 375343DEST_PATH_IMAGE010
为激光经过两臂激光后汇合时的相位差，受光缆长度L和光纤折射率n变化的影响。
             
Figure 119177DEST_PATH_IMAGE012
                        (2)
当有扰动施加于光缆上时，光缆长度变化
Figure 613307DEST_PATH_IMAGE014
和光纤折射率变化
Figure 907147DEST_PATH_IMAGE016
都会变化，相应地
Figure DEST_PATH_IMAGE017
发生变化，从而引起信号接收器接收到的光电信号发生变化。计算机作信号处理，判断这些信号变化是否由入侵者引发的，还是风雨鸟兽等自然环境因素导致的扰动，然后决定是否发出警报。上述安装方法因为入侵可能直接触动光缆，也可能是触动围栏网格再间接传递到光缆上，
Figure 245200DEST_PATH_IMAGE010
具有很大的随机性，这种随机性受围栏网格材料特性的影响，每次的安装都要调试信号分析的方法来适应不同围栏的不同特性。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中光缆报警系统的不足，提供一种适用于任何围栏的通用安装方法，并且光学探测信号增强、信噪比提高、系统安装及维护成本降低、结构隐蔽性大幅完善的光缆围栏系统。
具体而言，本发明所采用的技术方案是：一种光缆围栏系统，包括传感光缆和围栏，其中传感光缆置于围栏顶部框架并呈直线平行于围栏走向，传感光缆的外部由管状结构包裹，所述管状结构能使光缆受外力压迫变形且在外力释放后能使光缆恢复原状。
本发明的进一步特征在于：所述传感光缆置于高于围栏顶部0.5至10厘米处。
本发明的进一步特征在于：所述传感光缆为室外单模通讯光缆。
本发明的进一步特征在于：所述围栏顶部每隔30至200厘米设有小立柱，小立柱上的环形托件用于托住并固定传感光缆。
本发明的进一步特征在于：所述管状结构由金属制成。
本发明的进一步特征在于：所述管状结构由弹性材料制成。
本发明的进一步特征在于：所述管状结构由橡胶制成。
本发明的进一步特征在于：所述管状结构分段套在传感光缆外部。
本发明的进一步特征在于：所述管状结构分为两段半圆形截面管状结构覆盖于传感光缆外部。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明通过将光缆固定于围栏顶部，增加了光缆的隐蔽性和安全性，不会被有针对性的对其进行破坏。围栏顶部的光缆结构，从外观上与围栏融为一体，是入侵者翻越围栏时最易触发的地方，将大幅减少漏报的情形发生。当侵入者攀爬或破坏防护围栏时，传感光缆肯定会被触动，就可以及时将信号传输给接收器以便进一步反馈到中央监控系统或报警系统，从而防止侵入者进一步入侵。
（2）传感光缆的外部包裹结构受外力压迫会变形，而外力消失后能迅速恢复原状,从而使入侵导致的扰动信号被放大，并有稳定的变化规律，因此光纤报警系统的数据分析更易于识别入侵者引起的信号。
（3）在围栏顶部直线状与围栏走向平行的传感光缆具有隐蔽性，不会引起入侵者的注意。传感光缆结构，从外观上容易与围栏融为一体，具有高度的隐蔽性。而入侵者翻越围栏时不可避免地将触动传感光缆，因此无须波浪状安装。
（4）由于安装在围栏顶部的光缆不受网格的影响，入侵者对其引起的信号变化由其传感光缆的安装特性决定，因此本发明可应用在不同的围栏上，其信号分析方法只须针对光缆及其外包材料特性，可使用统一的信号识别算法和安装方法于各种不同特性的围栏上，使得系统调试大幅简化，同时安装成本大为降低，而报警系统更为可靠。
（5）因为呈直线安装，还能够提高防护围栏的美观程度，并节省光缆的使用。直线安装还能大幅节省光缆的材料及安装及维护成本，不再需要S型分布就可达到较好的探测效果。
（6）公式（2）中光缆长度和折射率的变化由直接作用于光缆上的外力引起的，使得传感光缆受入侵扰动产生的信号模式
Figure 2013101744870100002DEST_PATH_IMAGE018
不受围栏网格特性的影响，其振动特征只由传感光缆外部的管状结构的材料特性和固定间距决定，有很好的可重复性，可以方便地使用傅利叶变换或其它数学物理模型来处理信号，大大地简化信号处理算法。
（7）因入侵者直接触动传感光缆。公式（2）中
Figure 444756DEST_PATH_IMAGE014
 和
Figure 12134DEST_PATH_IMAGE016
由直接触动产生，远比间接由网格传播的扰动为大，公式（1）产生的信号会被大幅增强。信噪比也随之增大，使信号处理更加准确方便。
附图说明
图1是本发明的传感光缆在防护围栏顶部安装的示意图。
其中：1-传感光缆及其外部管状结构；2-环状托件；3-小立柱；4-围栏顶部。
具体实施方式
实施例1
图1给出了本发明的传感光缆在防护围栏顶部安装的示意情况，包括传感光缆和围栏，传感光缆置于围栏顶部并呈直线平行于围栏走向，传感光缆外部有管状结构包裹，用于周界安防系统中。围栏顶部每隔30厘米有一小立柱，其上环行托件能托住并固定传感光缆，且将传感光缆置于高于围栏顶部0.5厘米的位置。传感光缆被金属的管状结构包裹，其受外力压迫并释放后能回复原状，由此产生稳定可靠的入侵信号。管状结构可分段套在传感光缆上,或者由两段半圆形截面管状结构覆盖于传感光缆上。也可用其他方法置传感光缆于包管中。包裹光缆的管状结构的外形、颜色需要与围栏的外观结构近似，以便于隐蔽，尽量让入侵者误以为管状结构是围栏本身的一部分。
实施例2
实施例2与实施例1相比略有不同，包括传感光缆和围栏，传感光缆置于围栏顶部，且其外部有管状结构包裹，用于周界安防系统中。围栏顶部每隔200厘米有一小立柱，其上环行托件能托住并固定传感光缆，且将传感光缆置于高于围栏顶部10厘米的位置。传感光缆被橡胶制成的管状结构包裹，其受外力压迫并释放后能回复原状，由此产生稳定可靠的入侵信号。管状结构可分段套在传感光缆上,或者由两段半圆形截面管状结构覆盖于传感光缆上。也可用其他方法置传感光缆于包管中。包裹传感光缆的管状结构的外形、颜色需要与围栏的外观结构近似，以便于隐蔽，尽量让入侵者误以为管状结构是围栏本身的一部分。
实施例3
实施例3与实施例1相比略有不同，包括传感光缆和围栏，传感光缆置于围栏顶部，且其外部有管状结构包裹，用于周界安防系统中。传感光缆为室外单模通讯光缆。围栏顶部每隔50厘米有一小立柱，其上环行托件能托住并固定传感光缆，且将传感光缆置于高于围栏顶部5厘米的位置。传感光缆被弹性材料制成的管状结构包裹，其受外力压迫并释放后能回复原状，由此产生稳定可靠的入侵信号。管状结构可分段套在传感光缆上,或者由两段半圆形截面管状结构覆盖于传感光缆上。也可用其他方法置传感光缆于包管中。包裹传感光缆的管状结构的外形、颜色需要与围栏的外观结构近似，以便于隐蔽，尽量让入侵者误以为管状结构是围栏本身的一部分。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。 

Claims (9)

1.一种光缆围栏系统，包括传感光缆和围栏，其特征在于：传感光缆置于围栏顶部并呈直线平行于围栏走向，传感光缆的外部有管状结构包裹，所述管状结构能使传感光缆受外力压迫变形且在外力释放后能使传感光缆恢复原状。
2.根据权利要求1所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述传感光缆置于高于围栏顶部0.5至10厘米处。
3.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述传感光缆为室外单模通讯光缆。
4.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述围栏顶部每隔30至200厘米设有小立柱，小立柱上的环形托件用于托住并固定传感光缆。
5.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述管状结构由金属材料制成。
6.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述管状结构由弹性材料制成。
7.根据权利要求6所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述管状结构由橡胶制成。
8.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述管状结构分段套在传感光缆外部。
9.根据权利要求1或2所述的光缆围栏系统，其特征在于：所述管状结构分为两段半圆形截面管状结构覆盖于传感光缆外部。
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