CN206849200U - 地埋式光纤周界安防监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地埋式光纤周界安防监测系统，包括依次连接的终端单元、振动传感光缆、报警监测单元和信号传输光缆，所述振动传感光缆铺设在周界的土层之下，周界探测区域宽度H1不小于1.2米，相邻振动传感光缆间隔距离H2≤30cm，每隔50cm用线卡子将振动传感光缆紧压固定；所述信号传输光缆与中央控制系统连接。本实用新型具有对探测信号的损耗低、监控范围广、无盲区、单位成本低、隐蔽性好、链路无源，敷设成本低、无电磁辐射、安全性高、属于主动监测、自动化程度高等优点。

Description

地埋式光纤周界安防监测系统

技术领域

本实用新型涉及安防监测领域，尤其涉及一种地埋式光纤周界安防监测系统。

背景技术

在一些重要场所，如军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、油库等处，安防工作非常重要，为了防止非法入侵和各种破坏活动，必须在这些场所的周界铺设安防系统。

光纤不仅可用于信号传输，还可以用于安全防范应用中的传感器。当振动传感光缆受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性就会改变。布设在防区中的振动传感光缆受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性发生改变，感测设备就能监测光的特性（如衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间等）的变化，通过检测光信号的变化，使得许多事件和状态的测量得以实现（包括：张力、位移、损坏、破坏、振动、冲击、声波、温度、负载等），控制系统报警控制器的特殊算法和分析处理可实现报警及定位功能。

如何利用光纤与地形结合，设计一种针对铺设在地面之下的安防系统，势在必行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种地埋式光纤周界安防监测系统，能够对各种入侵事件及时识别响应。

为了解决以上所述技术问题，本实用新型所述地埋式光纤周界安防监测系统，包括依次连接的终端单元、振动传感光缆、报警监测单元)和信号传输光缆，所述振动传感光缆铺设在周界的土层之下，周界探测区域宽度H1不小于1.2米，相邻振动传感光缆间隔距离H2≤30cm，每隔50cm用线卡子将振动传感光缆紧压固定；所述信号传输光缆与中央控制系统连接；

所述终端单元接收并返回报警监测单元光源发出的光，经过振动传感光缆在报警监测单元形成一个闭合的回路；所述振动传感光缆采集入侵信号并将信号传输到报警监测单元，报警监测单元负责接收并分析现场振动传感光缆的信号，判断是否需向中央控制系统发出报警信号，并将处理数据经通信传输光缆传送到中央控制系统。

进一步，本实用新型所述振动传感光缆铺设在周界的土层之下，埋设深度为5至15cm，相邻振动传感光缆间隔距离H2为20至30cm。

作为优选，本实用新型所述振动传感光缆为分布式振动检测传感光缆。

本实用新型所述监测系统是利用振动传感光缆作为传感器实现分布式周界安防监测的报警系统。振动传感光缆作为传感单元布设在防区，振动传感光缆受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性发生改变，感测设备就能监测光的特性的变化，通过检测光信号的变化，控制系统实现报警及定位功能。

在敷设手段上，本实用新型所述监测系统采用了“主机+信号传输光缆+振动监测光缆”的链路结构，通过信号传输光缆完成了主机到振动监测光缆的跳接，实现了主机到振动监测光缆的探测信号注入与收集。振动监测光缆布设于待防区域的周界，采用地面隔离带式（明铺和埋地）敷设方法，当有人试图跨越该区域时，作用于振动监测光缆上的应力导致光纤的宏弯损耗及微弯损耗，从而使主机监测到的探测脉冲信号产生变化，通过算法将该信号还原为入侵报警。

本实用新型的有益效果:本实用新型具有对探测信号的损耗低、监控范围广、无盲区、单位成本低、隐蔽性好、链路无源，敷设成本低、无电磁辐射、安全性高、属于主动监测、自动化程度高等优点；所述监测系统的传感链路部分采用了以光缆为主的传感链路，单位成本低，传感性能可靠，抗干扰能力强；传感链路整体无源，敷设简单，运行稳定性好，特别应用于易燃易爆场所；由于使用光缆作为传感单元，比光栅式成本更低；与摄像头相比，该方式按装成本低，主动防御，人工依赖度低；与红外对射相比，不易受烟雾风雨等常见天气现象干扰。

附图说明

图1为实施例1振动传感光缆铺设示意图；

图2为实施例2振动传感光缆铺设示意图；

图3为实施例3振动传感光缆铺设示意图；

图4为本实用新型所述防区系统连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型所述地埋式光纤周界安防监测系统包括依次连接的终端单元1、振动传感光缆2、报警监测单元3和信号传输光缆4，所述振动传感光缆2铺设在周界的土层之下，周界探测区域宽度H1不小于1.2米，相邻振动传感光缆间隔距离H2≤30cm，每隔50cm用线卡子将振动传感光缆2紧压固定；所述信号传输光缆与中央控制系统5连接；

所述终端单元1接收并返回报警监测单元3光源发出的光，经过振动传感光缆在报警监测单元3形成一个闭合的回路；所述振动传感光缆2采集入侵信号并将信号传输到报警监测单元，报警监测单元负责接收并分析现场振动传感光缆的信号，判断是否需向中央控制系统发出报警信号，并将处理数据经通信传输光缆传送到中央控制系统。

进一步，本实用新型所述振动传感光缆2铺设在周界的土层之下，埋设深度为5至15cm，相邻振动传感光缆间隔距离H2为20至30cm。

作为优选，本实用新型所述振动传感光缆为分布式振动检测传感光缆。

实施例一：传感光缆应埋设于草坪下（见附图1）

周界探测区域宽度H1应不小于1.2米，如须提高警戒级别，可增加周界探测的宽度。草坪下面的土地应是土质较为硬而紧密的泥土，如果是水分较多，软而松散的土质会吸收振动，造成探测性能下降。在土层6的表面沿周界长度方向迂回平行铺设多道振动传感光缆，所述振动传感光缆采用专利号2011201346653的分布式振动检测传感光缆，振动传感光缆间隔距离H2≤30cm，即1.2米宽的区域应平行铺设4道振动传感光缆，振动传感光缆应平直、紧密地附着在土层表面，可采用Φ5的钢丝折弯成线卡子，每隔50cm用线卡子将传感光缆紧压在土层上，但应注意避免因压力过大造成传感光缆变形。固定好传感光缆后，将草坪7平铺在上面。

监测系统的组成：前端的振动传感光缆、震动光缆探测器(报警监测单元）、防区终单元（终端单元），后端的报警主机和软件管理中心（中央控制系统）。

1、信号处理部件（APU）：一个信号处理部件的振动传感光缆分布可将整个周界按需求分配，防区单元分为多个防区，每个防区为一个独立模块，每个独立的防区均能独立监测到入侵的振动信号，连续监测各个防区并返回信号给设备终端进行处理分析，判断是否有入侵事件发生。用户能单独调制各个独立的防区系统，以确定其工作在最佳状态。该系统采用串口，以太网口等接口传输报警和系统状态信息。并自带独立的射频端口，能方便用户通过系统的专用软件进行校准。

2、振动传感光缆：振动传感光缆铺设在围栏上，护套管是防水的，可以对传感光缆起到保护作用。

3、信号传输光缆：传输光缆采用普通通信光纤光缆，主要起到连接防区的作用，多为2至48芯光缆，具体芯数依据系统需求来定制。传输光缆直接埋入地下。系统在单点失效或损坏时，只会造成相应的单个防区出现故障，而其余防区将继续正常工作。

4接线盒:接线盒用于保护各光纤熔接点，采用的是国际规范的标准接口。

安装时，首先安装传感光缆和通信光缆，然后是光路连接工作，连接采用熔接方式,将系统主机、终端盒等安置在机柜中。

本实用新型基于光纤弯曲损耗原理，通过对传感光纤中探测光信号强度的比对，了解入侵监测光纤的应力情况，从而对入侵进行实时的探测。

实施例二：传感光缆应埋设于沙土地下（松散干燥的泥土地）（见附图2）

在沙土地下埋设传感光缆时，也采用平行铺设多道传感光缆的方式，由于沙土比较松软，当入侵者进入该区域时，透过沙土层对传感光缆施加压力，传感光缆可探测到微小的挤压变形并产生信号，所以在沙土地埋设传感光缆时，应减小平行传感光缆的间距，而且埋设不可过深。通常振动传感光缆间隔H2为20至25cm，埋设深度为5至12cm，在进行施工时，首先在需要铺设振动传感光缆的区域挖出一道宽1.2m，深15cm的凹槽8，在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的粗沙9，再将传感光缆平行铺设于粗沙表面，每隔50cm用钢丝线卡子固定。传感光缆铺设完成后，在其上面覆盖一层厚度为10cm的粗沙，最后在其表面均匀地覆盖一层1cm的地表介质（细沙或松散干燥的泥土）。

实施例三：传感光缆应埋设于砾石（见附图3）

当在砾石地面铺设传感光缆时，同样采用平行铺设多道传感光缆的方式。通常平行铺设间隔H2为25至30cm，埋设深度为5至15cm,在施工时，首先在需要铺设传感光缆的区域挖出一道宽1.2m，深18cm的凹槽8，在凹槽的底部平铺一层厚度为3cm的砾石10，再将振动传感光缆2平行铺设于砾石表面，每隔50cm用钢丝线卡子固定（线卡子可避开砾石固定到底层的泥土上）。传感光缆铺设完成后，在其上面覆盖一层厚度为15cm的砾石。

Claims (3)

1.地埋式光纤周界安防监测系统，其特征在于，所述监测系统包括依次连接的终端单元（1）、振动传感光缆（2）、报警监测单元(3)和信号传输光缆（4），所述振动传感光缆（2）铺设在周界的土层之下，周界探测区域宽度H1不小于1.2米，相邻振动传感光缆间隔距离H2≤30cm，每隔50cm用线卡子将振动传感光缆（2）紧压固定；所述信号传输光缆与中央控制系统（5）连接；

所述终端单元（1）接收并返回报警监测单元（3）光源发出的光，经过振动传感光缆在报警监测单元（3）形成一个闭合的回路；所述振动传感光缆（2）采集入侵信号并将信号传输到报警监测单元，报警监测单元负责接收并分析现场振动传感光缆的信号，判断是否需向中央控制系统发出报警信号，并将处理数据经通信传输光缆传送到中央控制系统。

2.根据权利要求1所述地埋式光纤周界安防监测系统，其特征在于，所述振动传感光缆（2）铺设在周界的土层之下，埋设深度为5至15cm，相邻振动传感光缆间隔距离H2为20至30cm。

3.根据权利要求1或2所述地埋式光纤周界安防监测系统，其特征在于，所述振动传感光缆为分布式振动检测传感光缆。