CN201946080U - 光纤传感周界入侵报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光纤传感周界入侵报警系统，包括有无源光纤定址传感光缆、报警数据处理器和计算机；无源光纤定址传感光缆安设在安防区域周界并与报警数据处理器信号端口相联接，报警数据处理器的数据端口与计算机相接；所述的无源光纤定址传感光缆由通讯光纤与传感光纤合成一体，所述的传感光纤为光纤光栅振动传感器，由一根光纤串接多个光纤光栅振动传感器构成，光纤光栅传感器沿长度等距布设在传感光缆上，一根传感光缆相邻两个光纤光栅传感器间距为50-600mm；所述的无源光纤定址传感光缆敷设在隔离带，每2个光纤光栅传感器之间的中点设一个紧扎固定点，其余无源光纤定址传感光缆每隔1200mm-1400mm设一个松扎固定点，松扎固定点距光纤光栅传感器100mm以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于大型设施区域以及建筑别墅的周界安全防范的光纤传感智能定址周界入侵报警系统。
背景技术
随着近十年来光纤技术的不断探索与研制，以光纤感知为探测手段的光纤探测报警系统已经逐步成熟与稳定，它与传统报警探测技术相比具有抗电磁波干扰、适用范围广泛、灵敏度高、隐蔽性高、抗干扰性强等诸多优势，并被运用到机场、重要仓库、监狱、金融等领域以及高档建筑的安全防范系统。
现有的光纤探测报警系统传感源为传感光缆，传感光缆以光纤干涉感应原理为基础，通过对光纤形变、扰动所产生的光波折射发生变化，对光波折射所形成的干涉光谱进行分析，实现报警探测。实际使用中系统存在以下不足：
1)传感光缆无法准确定位，因此无法实现防区的精确定位，只能根据防区划分的长度实现模糊定位，难以满足高等级防范系统的需求；
2)抗环境能力差：由于传感光缆是整体传感难以分析出风和人为入侵的区别、因此系统误报率高，导致应用范围受到限制；
3)室外传感部分采用有源结构：室外传感光缆需配置工作电源，无法有效体现光纤优异功能、导致系统可靠性降低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种光纤传感周界入侵报警系统，能够更好的检测传感源。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：它包括有无源光纤定址传感光缆、报警数据处理器和计算机；无源光纤定址传感光缆安设在安防区域周界并与报警数据处理器信号端口相联接，报警数据处理器的数据端口与计算机相接；所述的无源光纤定址传感光缆由通讯光纤与传感光纤合成一体，所述的传感光纤为实时采集布拉格波的光纤光栅振动传感器，由一根光纤串接多个光纤光栅振动传感器构成；所述的光纤光栅传感器沿长度等距布设在传感光缆上，一根传感光缆相邻两个光纤光栅传感器间距为50-600mm；
所述的无源光纤定址传感光缆敷设在隔离带，每2个光纤光栅传感器之间的中点设一个紧扎固定点，其余无源光纤定址传感光缆每隔1200mm-1400mm设一个松扎固定点，松扎固定点距光纤光栅传感器100mm以上。
按上述方案，所述的隔离带一部分为绿篱墙，所述的松扎固定点最低高度为距地面600mm-700mm，所述的松扎固定点最高高度为距地面900mm-1000mm。
按上述方案，所述的隔离带一部分为砖墙或铁栅栏，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管水平敷设在砖墙或铁栅栏顶部。
按上述方案，所述的隔离带一部分为砖墙或铁栅栏，所述的无源光纤定址传感光缆采用金属支撑架固定，金属支撑架包括底座、支撑杆和支撑杆顶部的卡口，所述的松扎固定点卡在所述的卡口内，卡口通过螺钉或焊接固定在砖墙或铁栅栏上；金属支架卡口与砖墙或铁栅栏顶部距离小于220mm。
按上述方案，所述的隔离带一部分为水沟或水池，所述的无源光纤定址传感光缆外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金属防锈网敷设在水下，金属防锈网的宽度为1000mm-1500mm，金属防锈网的上端与水面距离为100mm-200mm。
按上述方案，所述的隔离带一部分为草地，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管，所述的松扎固定点和紧扎固定点由U形钢筋卡在草地上。
本实用新型的工作原理为：由于光纤传感周界入侵报警系统是依靠传感光缆的振动进行传感的，若传感光缆敷设方式不正确，则会影响传感光缆的振动频率，采集的参数就不够准确，影响系统工作。若敷设时固定过紧则振动量太小，若敷设时固定过松或不固定则不容易确定确切地址。隔离带通常会有各种不同的环境，如平面、高处或水底，需要区别对待。
本实用新型的有益效果为：
1、找出传感光缆在不同环境下敷设的共性以及特性，进行合理的敷设，以达到更好的传感效果；
2、通过利用光纤光栅传感器，可以准确的定位入侵行为的发生地，并且抗环境能力强；
3、维护方便，光缆断缆即可报警，通过简单的修复即可重新使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图
图2为隔离带为绿篱墙的敷设结构图
图3为金属支撑架结构图
具体实施方式
图1为本实用新型的结构框图，包括：
串接多个光纤光栅振动传感器的无源光纤定址传感光缆，同一根传感光缆相邻两个光纤光栅传感器间距为5～10米；
报警数据处理器，与传感光缆相联接收无源光纤定址传感光缆的信号，并将其信号转换成通信网络可传输的信号；
计算机，与报警数据处理器联接，接收报警数据处理器传递的数据并分析处理。计算机可直接与数据处理器联接，也可通过以太网联接，实现多台计算机的监控。
若传感光缆与报警数据处理器的距离较远，二者可通过光通信网络联接，光通信网络由光纤交换机和通信光缆构成，由于通信光缆成本比传感光缆低，因此节约了成本。
计算机包括数据接收模块；风雨模型数据库，包含风雨状态光纤光栅传感器的信号数据；判断外界环境的第一判断模块，与数据接收模块和风雨模型数据库相联接；数据处理模块，与第一判断模块的输出端相联接；判断是否有人入侵的第二判断模块，与数据处理模块的输出端相联接；报警装置，与第二判断模块的输出端相联接。
计算机处理原理为：首先设定周期T，在一个周期T刚刚开始时，测量并记录此时的布拉格波作为基准波信号，则：
在一个周期T内，如果振动量(即布拉格波的变化值)较小或因天气突变原因较大，则可判断没有入侵，情况如下：
1)基准波属于正常天气，突然变为特殊天气，没有入侵，振动量较大，但是可以由天气测定系统测量并忽略；
2)基准波属于正常天气，测量时天气依然正常，没有入侵，振动量较小；
3)基准波属于特殊天气，测量时天气仍旧特殊，没有入侵，振动量较小；
4)基准波属于特殊天气，突然变为正常天气，没有入侵，振动量较大，但是可以由天气测定系统测量并忽略；
在一个周期T内，如果振动量较大或非常大，则可判断存在入侵，情况如下：
5)基准波属于正常天气，突然变为特殊天气，有入侵，由于入侵和天气的共同影响，振动量非常大，正确报警；
6)基准波属于正常天气，测量时天气仍然正常，有入侵，振动量较大，正常报警；
7)基准波属于特殊天气，天气突然正常，有入侵，由于入侵和天气的共同影响，振动量非常大，正常报警；
8)基准波属于特殊天气，测量时天气仍然特殊，有入侵，由于入侵和天气的共同影响，振动量非常大，正常报警。
由于轻微的振动可对振动量发生很大的影响，因此常规的波信息比较方法是无法适用的，因此本实用新型利用动态规划这种高效的算法去解决这个问题。
设计动态规划的状态：f[i，j]表示基准波中前i个信息与测量波中前j个信息的最小变化值。
可以设计如下状态转移方程：
基准波中共有n个信息，测量波中共有m个信息，则基准波与测量波的变化值为f[n，m]。
综上所述，算法流程如下：
对于一个周期T刚开始，得到基准波信号；
通过风雨模型数据库中的数据与基准波信息比较，得到当前的天气情况；
对于每个测量波，通过动态规划算法，计算出测量波与基准波的变化值，即振动量；
依照上述8种情况以及事先设计好的阈值，依次判断是否报警。
在本实用新型中，每个光纤光栅传感器为独立的单元，分别发出各自的信号经报警数据处理器传递给计算机进行处理。因此，计算机能够确定入侵行为来自具体的光纤光栅传感器，从而达到精确定位的目的。
所述的无源光纤定址传感光缆敷设在隔离带，每2个光纤光栅传感器之间的中点设一个紧扎固定点，其余无源光纤定址传感光缆每隔1200mm-1400mm设一个松扎固定点，松扎固定点距光纤光栅传感器100mm以上。
图2为隔离带为绿篱墙的敷设结构图，传感电缆2敷设在绿篱树干1上，所述的松扎固定点与地面3的最低高度d2为600mm-700mm，最高高度d1为900mm-1000mm。
所述的隔离带一部分为砖墙或铁栅栏，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管水平敷设在砖墙或铁栅栏顶部。
图3为金属支撑架结构图，包括底座4、支撑杆5和支撑杆顶部的卡口7，所述的松扎固定点6卡在所述的卡口内，卡口通过螺钉或焊接固定在砖墙或铁栅栏上；金属支架卡口与砖墙或铁栅栏顶部距离小于220mm。
所述的隔离带一部分为水沟或水池，所述的无源光纤定址传感光缆外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金属防锈网敷设在水下，金属防锈网的宽度为1000mm-1500mm，金属防锈网的上端与水面距离为100mm-200mm。
所述的隔离带一部分为草地，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管，所述的松扎固定点和紧扎固定点由U形钢筋卡在草地上。
Claims (6)
1.一种光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：它包括有无源光纤定址传感光缆、报警数据处理器和计算机；无源光纤定址传感光缆安设在安防区域周界并与报警数据处理器信号端口相联接，报警数据处理器的数据端口与计算机相接；所述的无源光纤定址传感光缆由通讯光纤与传感光纤合成一体，所述的传感光纤为实时采集布拉格波的光纤光栅振动传感器，由一根光纤串接多个光纤光栅振动传感器构成；所述的光纤光栅传感器沿长度等距布设在传感光缆上，一根传感光缆相邻两个光纤光栅传感器间距为50-600mm；
所述的无源光纤定址传感光缆敷设在隔离带，每2个光纤光栅传感器之间的中点设一个紧扎固定点，其余无源光纤定址传感光缆每隔1200mm-1400mm设一个松扎固定点，松扎固定点距光纤光栅传感器100mm以上。
2.根据权利要求1所述的光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：所述的隔离带一部分为绿篱墙，所述的松扎固定点最低高度为距地面600mm-700mm，所述的松扎固定点最高高度为距地面900mm-1000mm。
3.根据权利要求1或2所述的光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：所述的隔离带一部分为砖墙或铁栅栏，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管水平敷设在砖墙或铁栅栏顶部。
4.根据权利要求1或2所述的光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：所述的隔离带一部分为砖墙或铁栅栏，所述的无源光纤定址传感光缆采用金属支撑架固定，金属支撑架包括底座、支撑杆和支撑杆顶部的卡口，所述的松扎固定点卡在所述的卡口内，卡口通过螺钉或焊接固定在砖墙或铁栅栏上；金属支架卡口与砖墙或铁栅栏顶部距离小于220mm。
5.根据权利要求1或2所述的光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：所述的隔离带一部分为水沟或水池，所述的无源光纤定址传感光缆外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金属防锈网敷设在水下，金属防锈网的宽度为1000mm-1500mm，金属防锈网的上端与水面距离为100mm-200mm。
6.根据权利要求1或2所述的光纤传感周界入侵报警系统，其特征在于：所述的隔离带一部分为草地，所述的无源光纤定址传感光缆外套有PVC管，所述的松扎固定点和紧扎固定点由U形钢筋卡在草地上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Optical fiber sensing perimeter intrusion alarm system Effective date of registration: 20130830 Granted publication date: 20110824 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wuhan Antong Technology Business Development Co.,Ltd. Registration number: 2013990000629 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20131031 Granted publication date: 20110824 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wuhan Antong Technology Business Development Co.,Ltd. Registration number: 2013990000629 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Optical fiber sensing perimeter intrusion alarm system Effective date of registration: 20131031 Granted publication date: 20110824 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wuhan Antong Technology Business Development Co.,Ltd. Registration number: 2013990000805 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20141127 Granted publication date: 20110824 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wuhan Antong Technology Business Development Co.,Ltd. Registration number: 2013990000805 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110824 |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| IW01 | Full invalidation of patent right |
Decision date of declaring invalidation: 20211203 Decision number of declaring invalidation: 52884 Granted publication date: 20110824 |
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| IW01 | Full invalidation of patent right |