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1、-作者xxxx-日期xxxx振動(dòng)光纖之3芯精準(zhǔn)定位型系統(tǒng)方案【精品文檔】精準(zhǔn)定位型振動(dòng)光纜技術(shù)方案北京漢科云端科技發(fā)展有限公司2014年5月目錄1、振動(dòng)光纜周界報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):22、系統(tǒng)工作原理:33、系統(tǒng)連接示意圖:34、系統(tǒng)的性能特點(diǎn):45、振動(dòng)光纜系統(tǒng)誤報(bào)分析及解決方式:46、主要設(shè)備的參數(shù)指標(biāo):67、傳感光纜的安裝方式:71、振動(dòng)光纜周界報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):本方案采用光纜作為傳感探測(cè)單元,光纜因其獨(dú)特的線性結(jié)構(gòu)可以不受周界輪廓的限制,在有很多轉(zhuǎn)角,有落差、有弧度的周界中使用時(shí)光纜可以隨周界的形狀布設(shè),不會(huì)有任何的死角。振動(dòng)光纜周界報(bào)警系統(tǒng)前端采用光纜作為傳感器不需鋪設(shè)電源線、信號(hào)線,而且光
2、纜的使用壽命長(zhǎng),因而能夠滿足客戶低投入、低耗能,高防范的要求。振動(dòng)光纜周界報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)而成熟,該系統(tǒng)具有不受電磁及無(wú)線電干擾的特性,有極高的探測(cè)靈敏度和非常低的誤報(bào)率,并具有能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作、使用壽命長(zhǎng)、易于安裝維護(hù)、故障率低等優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的周界安防解決方案(紅外對(duì)射方案、視頻監(jiān)控方案、微波對(duì)射方案、泄漏電纜方案、振動(dòng)電纜方 案、電子圍欄、電網(wǎng)等)為社會(huì)平安保障做出了應(yīng)有貢獻(xiàn),但受一些客觀技術(shù)條件等因素所限,還存在著一些共性或個(gè)性不足,具體如下:紅外等傳統(tǒng)方案,防護(hù)等級(jí)較低,對(duì)于蓄意侵入者而言,很容易跨越或規(guī)避;同時(shí)易受地形條件的高低、曲折、轉(zhuǎn)彎、折彎等環(huán)境限制,而且它們不適合惡劣氣候
3、, 容易受高溫、低溫、強(qiáng)光、灰塵、雨、雪、霧、霜等自然氣候的影響,誤報(bào)率高;泄漏電纜和振動(dòng)電纜報(bào)警屬于電纜傳感,傳感部分都是有源的,系統(tǒng)易受電磁干擾;電子圍欄、電網(wǎng)等方案又有一定危害性。上述方案可監(jiān)測(cè)的距離較短,單位距離成本高,在需要進(jìn)行長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)的情況下,系統(tǒng)造價(jià)高昂。且傳感器單元的壽命較短,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用,維護(hù)成本較高;干擾機(jī)會(huì)增多(電磁干擾、信號(hào)干擾、串?dāng)_等),靈敏性下降,誤報(bào)率、漏報(bào)率上升等;對(duì)于大范圍監(jiān)控,以上傳統(tǒng)方案本身沒(méi)有定位功能,遇上侵入行為,無(wú)法定位。這意味著無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確 地確定危險(xiǎn)地點(diǎn),無(wú)法及時(shí)采取制止措施阻止侵入行為導(dǎo)致核心區(qū)域失密、被破壞。綜上可見(jiàn),基于電傳感技術(shù)的傳
4、統(tǒng)周界安防解決方案受自身技術(shù)條件限制存在諸多功能缺陷,而新時(shí)期的周界安防系統(tǒng)要能夠?qū)Ω鞣N入侵事件及時(shí)識(shí)別響應(yīng),且須具有長(zhǎng)距離監(jiān)控、高精度定位功能、低能源依賴性、高環(huán)境耐受性、抗電磁干擾、抗腐蝕等特性。2、系統(tǒng)工作原理:系統(tǒng)采用精準(zhǔn)定位型主機(jī)作為探測(cè)設(shè)備,每個(gè)系統(tǒng)探測(cè)距離為40公里,根據(jù)需求可通過(guò)軟件設(shè)計(jì)多個(gè)虛擬防區(qū),精準(zhǔn)定位精度為25米,精準(zhǔn)定位主機(jī)通過(guò)4芯通信光纜主機(jī)連接到周界中的前端控制盒,前端控制盒通過(guò)4芯的通訊光纜與終端控制盒連接,當(dāng)有人入侵或破壞圍網(wǎng)時(shí),光纜內(nèi)部傳輸?shù)墓庑盘?hào)會(huì)發(fā)生變化,通過(guò)引導(dǎo)光纜傳輸?shù)骄珳?zhǔn)定位型主機(jī),主機(jī)通過(guò)對(duì)變化的光信號(hào)進(jìn)行分析并上傳至服務(wù)器,服務(wù)器通過(guò)智能分析后
5、輸出開(kāi)關(guān)量報(bào)警信息。3、系統(tǒng)連接示意圖:精準(zhǔn)定位型系統(tǒng)主機(jī)一般安裝在通信站點(diǎn),引出引導(dǎo)光纖,在到達(dá)防區(qū)起始點(diǎn)后通過(guò)前端控制盒與振動(dòng)光纜相連,系統(tǒng)采用3芯光纖即可實(shí)現(xiàn)定位報(bào)警,在防區(qū)尾端通過(guò)終端控制盒結(jié)束防區(qū)。4、系統(tǒng)的性能特點(diǎn):精準(zhǔn)定位型光纜振動(dòng)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng),是一套利用三芯光纜作為傳感單元,通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)距離、大范圍周界進(jìn)行防范的報(bào)警系統(tǒng)。我公司自主研發(fā)的防區(qū)定位型光纜振動(dòng)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):1)系統(tǒng)前端無(wú)需供電。系統(tǒng)采用無(wú)源傳感器,系統(tǒng)前端無(wú)需供電,適用于易燃易爆及不便鋪設(shè)供電線路的場(chǎng)所及強(qiáng)電磁干擾環(huán)境的周界。2)探測(cè)率100%。使用光纜作為傳感單元,并利用計(jì)
6、算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和識(shí)別并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大范圍防區(qū)的探測(cè),探測(cè)率為100%。3)支持多個(gè)入侵點(diǎn)同時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)可以探測(cè)40km長(zhǎng)的防區(qū),在軟件上可以同時(shí)分析多個(gè)入侵點(diǎn)的同時(shí)報(bào)警信息,精確定位到25米。4)具有較好的報(bào)警數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能將報(bào)警軟件安裝在計(jì)算機(jī)上可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量報(bào)警數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。 (可對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行保密級(jí)別的設(shè)置。)5)報(bào)警設(shè)備聯(lián)動(dòng)方便快捷此系統(tǒng)在控制室實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)報(bào)警功能,可即時(shí)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行處理并啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備。5、振動(dòng)光纜系統(tǒng)誤報(bào)分析及解決方式:l 風(fēng)、雨等干擾解決辦法:風(fēng)、雨等引起圍欄的振動(dòng)是一種低頻振動(dòng),這些波形都是我們需要濾除出去的。如果不能夠很好的處理,則誤報(bào)率很高,漢科云端振動(dòng)光纜
7、周界報(bào)警主機(jī)在頻率域內(nèi)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理,我們以某個(gè)特殊的頻率作為分界線將低于和高于此界限的頻率分別對(duì)波形進(jìn)行分析。我們可以通過(guò)信號(hào)的頻率識(shí)別某一個(gè)具體的信號(hào),風(fēng)、雨的振動(dòng)信號(hào)和人攀爬圍欄引起的振動(dòng)信號(hào)在頻率域內(nèi)存在很大的區(qū)別,所以在頻率域很容易識(shí)別誤報(bào)源。報(bào)警處理器專門有針對(duì)頻率的設(shè)置,同時(shí)有頻率過(guò)濾器,可以濾除大部分低頻信號(hào)。高頻部分經(jīng)過(guò)算法可以看到誤報(bào)類波形和真正的人體入侵產(chǎn)生的報(bào)警波形是存在很大的區(qū)別的。如圖所示:(沒(méi)有外界干擾時(shí)系統(tǒng)的波形信號(hào))(人入侵時(shí)產(chǎn)生的信號(hào))(風(fēng)、雨等引起的波動(dòng))l 對(duì)于樹(shù)枝、鳥(niǎo)禽飛落、小動(dòng)物、冰雹及其他偶然敲擊因素的解決方法:數(shù)枝降落敲打圍欄、鳥(niǎo)禽等落到圍欄
8、、冰雹等偶然碰撞圍欄等都可能引起誤報(bào),通過(guò)對(duì)報(bào)警處理器的合理設(shè)置,能夠?yàn)V除大部分這些偶然因素引起的誤報(bào)。我們以某個(gè)特殊的頻率作為分界線將低于和高于此界限的頻率分別對(duì)波形進(jìn)行分析。通過(guò)頻率、信號(hào)門限、信號(hào)相位等多種參數(shù)進(jìn)行分析以區(qū)分是誤報(bào)還是人為入侵。樹(shù)枝、鳥(niǎo)類、小動(dòng)物、冰雹等偶然性敲擊引起的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)分析后,高頻部分雖然是和人體入侵所引起的波形是一個(gè)類似的波形,但是無(wú)論是從整體的波形還是局部的波形都是和人體入侵的波形不同。如圖所示:(人體入侵所引起的波形)(樹(shù)枝、鳥(niǎo)類、小動(dòng)物、冰雹等偶然性敲擊)6、主要設(shè)備的參數(shù)指標(biāo):1)工控機(jī)由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要處理大量的數(shù)據(jù),所以要求工控機(jī)的配置要比較高,
9、推薦工控機(jī)最低配置如下:CPU:i5處理器 內(nèi)存:2G硬盤:500G網(wǎng)卡:100M網(wǎng)卡操作系統(tǒng): Win72)采集設(shè)備電氣參數(shù):工作電壓:AC220V,50Hz信號(hào)輸出:繼電器干接點(diǎn)(開(kāi)關(guān)量) 通信接口:RJ45指示燈:電源指示,狀態(tài)指示防雷等級(jí):三級(jí)防雷系統(tǒng)參數(shù):探測(cè)距離:40km光纖口:FC/PC誤報(bào)率:2%定位精度:25m報(bào)警響應(yīng)最大延時(shí):1S 斷線報(bào)警相應(yīng)時(shí)間:1S安裝參數(shù):安裝方式: 上機(jī)架或平放在桌面上安裝環(huán)境: 室內(nèi)工作環(huán)境:工作溫度: -20-70室外中繼盒及終端盒工作溫度:-40-707、傳感光纜的安裝方式:1)鐵網(wǎng)安裝方式振動(dòng)光纜可以安裝在現(xiàn)場(chǎng)的物理圍網(wǎng)上,光纜可采用水平直線鋪設(shè)方式,每隔30-40厘米用防紫外線扎帶或?qū)S媒壴鷰⒐饫|與鐵網(wǎng)網(wǎng)格緊密固定,對(duì)于此種介質(zhì)一般圍網(wǎng)高度為0-2.5米時(shí),在圍網(wǎng)的二分之一處綁扎一道振動(dòng)光纜即可,光纜敷設(shè)如圖所示: 2)過(guò)橋或道路安裝方式:如需要過(guò)橋或道路等則可將光纜穿管固定,由于橋體的振動(dòng)信號(hào)和圍網(wǎng)的振動(dòng)信號(hào)有明顯的區(qū)別,系統(tǒng)可以很準(zhǔn)確的判斷出來(lái),所以在安裝的時(shí)候無(wú)需做特殊處理,只要保持固定
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