CN105205960B - 一种光纤周界入侵报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤周界入侵报警系统，包括报警主机、光纤配线架以及依次连接的传感通讯复用防区；所述报警主机与光纤配线架连接，所述光纤配线架与所述传感通讯复用防区通过通信光缆连接；所述每个传感通讯复用防区包括光模块、终端模块和传感光纤，其中所述光模块通过所述通信光缆中的至少一根通信光纤与所述光纤配线架通信连接。本发明将光纤周界入侵报警系统防区中光模块与终端模块间的传感光缆替换成防区之间空闲的通讯光缆芯，在保证与传统的光纤周界入侵报警系统具有相同效果的情况下，去除了传感光缆的材料费用，可以达到降级成本，简化结构的目的。

Description

一种光纤周界入侵报警系统
技术领域
本发明涉及防区报警系统，特别是涉及一种光纤周界入侵报警系统。
背景技术
光纤周界报警系统光纤周界报警系统基于光纤振动传感技术，以光缆作为传感元，持续采集外界振动信号，并将振动信号转化为干涉信号，传送至光纤信号处理器，处理器经过智能分析及模式识别，判断出不同的外部入侵行为，以及对可能威胁警戒防区的破坏、机械施工等行为实现预警，从而达到对侵入警戒区域周界的威胁行为进行实时报警监测的目的。
如图1所示为传统光纤周界入侵系统的结构示意图，包括报警主机、光纤配线架以及多个防区系统；且每个防区由通讯光缆、光模块、传感光缆以及终端模块组成，其中通讯光缆的两芯与光模块连接，其中一芯发送，另一芯接收，传感光缆的一芯的两端分别与光模块和终端模块连接。通讯光缆通常是由多芯光纤组成，按照每一个防区占用两芯计算，n个防区则需要占用通讯光缆2*n芯；如图2所示的传统防区的接线方式，可以看出，按照顺序接续，从第一个防区模块开始，每多一个防区，空闲芯就会增加两个；当防区增加时，空闲的光缆芯越来越多，而且一般的光纤周界报警系统的设计，其防区内的光模块与终端模块之间需要另外用传感光缆连接，这样就无意中增加了工艺难度，造成成本升高，结构复杂，
发明内容
本发明的目的在于提出了一种光纤周界入侵报警系统，解决了平常工程实际中传统的防区接线方式问题，用通讯光缆替代了传感光缆。
一种光纤周界入侵报警系统，包括报警主机、光纤配线架以及依次连接的M个传感通讯复用防区，M为大于1的正整数；所述报警主机与光纤配线架连接，所述光纤配线架与所述依次连接的M个传感通讯复用防区通过通信光缆连接；
每个所述传感通讯复用防区包括光模块、终端模块和传感光纤，其中所述光模块通过所述通信光缆中的至少一根通信光纤与所述光纤配线架通信连接，所述第N个传感通讯复用防区的光模块和终端模块之间传感光纤为通信光缆中第N个传感通讯复用防区与第N+1个传感通讯复用防区的之间的空闲光纤，其中M-1≥N≥1；
进一步的，所述光模块通过所述通信光缆中的至少一两根；
进一步的，每个所述传感通讯复用防区的传感光纤上传输干涉光；
进一步的，所述报警主机包括光源、光电二极管和信号处理器；
进一步的，所述光源为超辐射发光二极管光源；
进一步的，所述终端模块上设置有法拉第旋转镜。
本发明的有益效果：本发明将光纤周界入侵报警系统中，所述第N个传感通讯复用防区的光模块和终端模块之间传感光纤为通信光缆中第N个传感通讯复用防区与第N+1个传感通讯复用防区的之间的空闲光纤，而且这种传感通讯复用方式不会造成扰动干扰的问题。同时，在保证与传统防区使用效果相同的情况下，去除了传感光缆的材料费用，可以达到降级成本，简化结构的目的。
附图说明
下面结合附图作进一步说明；
图1为传统的光纤周界入侵报警系统的结构示意图；
图2为光纤周界入侵报警系统中传统防区的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的光纤周界入侵报警系统的结构示意图
图4为本发明实施例给出的传感通讯复用的防区结构示意图；
图5为本发明实施例给出的光纤周界入侵报警系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1为光纤周界入侵报警系统的结构示意图；该光纤周界入侵报警系统包括：报警主机、光纤配线架以及防区；且所述防区包括：光模块、传感光缆、通讯光缆以及终端模块。
光纤周界报警系统使用的传感器是光纤，这种光纤传感器对运动、振动和压力极其敏感，而且不会受到各种形式电磁信号的干扰。报警处理单元向传感光纤发送相干模式的激光。传感光纤安装在围栏上或埋地，入侵者试图攀爬或剪断围栏时会引起围栏的振动，这种振动会改变传输光的模式；入侵者踩在埋地光纤所产生压力也会改变传输光的模式，通过报警处理单元的数字信号处理器对该变化信号的分析，发出报警信号。报警处理单元通过其继电器触点状态的变化来传递报警信号给外接报警设备。也可以与报警监视系统联动。管理人员可以很容易从中控室对现场的报警状态进行监视，并带有彩色图文界面，在中控室还能够很方便地设置每个报警防区的参数。这个光纤防护产品系列是一个用户设置系统，报警处理单元有35个可配置参数，可以通过对这些参数进行设置来屏蔽掉没有威胁事件所引起的误报，比如风和小动物，而对真正入侵信号的探测最优化。报警处理单元在频率域对信号进行处理，处理器内部有一套稳定的程序称为自适应算法。由于采用这样的自适应算法，使得系统可以补偿环境影响，消除由于环境造成的误报。光纤传感器能够将当前的天气状况变化反应给处理器，处理器内部有风处理软件，使报警处理单元将能够适应这些天气状况而不降低探测灵敏度。从而为您提供应用在几乎所有环境下防护的系统。该系统配有频率分析软件，这套软件具有对误报源和入侵行为所产出的信号频谱分析功能，用以调整相关参数设置，从而消除误报。
图3为本发明实施例提供的光纤周界入侵报警系统的结构示意图，包括：报警主机、光纤配线架以及防区；且所述防区包括：光模块、通讯光缆以及终端模块。
图4为本发明实施例给出的传感通讯复用的防区结构示意图；其对应的光纤周界入侵报警系统包括报警主机、光纤配线架以及依次连接的M个传感通讯复用防区，M为大于1的正整数；所述报警主机与光纤配线架连接，所述光纤配线架与所述依次连接的M个传感通讯复用防区通过通信光缆连接；
每个所述传感通讯复用防区包括光模块、终端模块和传感光纤，其中所述光模块通过所述通信光缆中的至少一根通信光纤与所述光纤配线架通信连接，所述第N个传感通讯复用防区的光模块和终端模块之间传感光纤为通信光缆中第N个传感通讯复用防区与第N+1个传感通讯复用防区的之间的空闲光纤，其中M-1≥N≥1；且所述光模块通过所述通信光缆中的至少一两根。
针对图4防区传感光缆与通讯光缆复用的方式，还需要解决扰动串扰的问题，即防区1的传感光缆受到扰动时，扰动也会作用到同一根光缆中其他防区的通讯芯(如防区2、防区3)。一个防区是由防区光模块、传感光缆、终端模块组成，基于干涉式传感技术，在光模块与终端模块之间传输的是干涉光，外界扰动对干涉光进行相位调制，而从光模块到报警主机之间传输的通讯光缆则都是非调制光，外界扰动不会影响光的相位，因此当防区1的传感光缆受到扰动时，不会影响到其他防区的通讯芯，从而不受扰动串扰的影响。
本发明实施例采用干涉式光纤传感技术，利用光缆受到所检测物理场感应，如温度、压力或振动等，使导光相位产生延迟，经由相位的改变，造成输出光的强度改变，进而得知待测物理场的变化。
如图5所示，报警主机包括入射光源、光电二极管PIN和信号处理系统；所述终端模块上即对应于反射端设置有法拉第旋转镜。入射光源是超辐射发光二极管(SLD)光源，3×3耦合器(品字形排列)，反馈回路是一段延时为τ光纤延时线，D是扰动源(扰动信号的位置，可为光缆上的任意位置)，反射端选用法拉第旋转镜，反射率约75％，1*n(n＝8/16)分光器将传感光信号均分为n路，待测信号处理单元用光电转换、放大电路组成，分析软件实时显示、分析传感状态。每个所述传感通讯复用防区的传感光纤上传输干涉光，只有形成干涉的光才能够携带扰动点D的相位信息，根据3×3耦合器分光比为1：1：1的特点，确定光路路径如表1所示。
表1
由表1可见，入射光经过反射被光电二极管接收，最强的一路光路为b-e-f-e-c，但是没有与其光程相近的另一路光，所以，这一路光的作用只是增大直流部分的光强，并不会影响最后的结果。而同为3次经过耦合器，因而，光振幅相同、且光程相近的b-d-a-e-f-c和b-e-f-e-a-d-c两路光线，后者比前者在受到扰动的时间上延时了τ，二者可形成干涉，并且，其相干光携带了D的扰动信息；其他光路的光线都需要3次以上经过耦合器，虽然存在可以相互干涉的成对的光，但是，其强度太小，因此，可以忽略不计。
因此，可以看出本发明虽然用通讯光缆中空闲的光缆芯替代了传统防区中单独使用的传感光缆，但是并未造成防区之间的扰动干扰等问题。在保证与传统防区使用效果相同的情况下，去除了传感光缆的材料费用，可以达到降级成本，简化结构的目的。
上面结合附图对本发明作了详细说明，但是本发明并不仅限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种光纤周界入侵报警系统，其特征在于，包括报警主机、光纤配线架以及依次连接的M个传感通讯复用防区，M为大于1的正整数；所述报警主机与光纤配线架连接，所述光纤配线架与所述依次连接的M个传感通讯复用防区通过通信光缆连接；
每个所述传感通讯复用防区包括光模块、终端模块和传感光纤，其中所述光模块通过所述通信光缆中的至少一根通信光纤与所述光纤配线架通信连接，第N个传感通讯复用防区的光模块和终端模块之间传感光纤为通信光缆中第N个传感通讯复用防区与第N+1个传感通讯复用防区的之间的空闲光纤，其中M-1≥N≥1。
2.根据权利要求1所述的光纤周界入侵报警系统，其特征在于，所述光模块通过所述通信光缆中的至少一根。
3.根据权利要求1所述的光纤周界入侵报警系统，其特征在于，每个所述传感通讯复用防区的传感光纤上传输干涉光。
4.根据权利要求1-3任一所述的光纤周界入侵报警系统，其特征在于，所述报警主机包括光源、光电二极管和信号处理器。
5.根据权利要求4所述的光纤周界入侵报警系统，其特征在于，所述光源为超辐射发光二极管光源。
6.根据权利要求1-3任一所述的光纤周界入侵报警系统，其特征在于，所述终端模块上设置有法拉第旋转镜。
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