光纖振動個入侵探測設(shè)備設(shè)計方案

1、振動光纜周界報警系統(tǒng)方案北京漢科云端科技發(fā)展有限公司1系統(tǒng)概述：本方案采用光纜作為傳感探測單元，光纜因其獨特的線性結(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光纜可以隨周界的形狀布設(shè)，不會有任何的死角。震動光纜探測周界報警系統(tǒng)不需鋪設(shè)電源線、信號線，而且光纜的使用壽命長，因而能夠滿足客戶低投入、低耗能，高防范的要求。光纖周界安防系統(tǒng)技術(shù)先進而成熟，該系統(tǒng)具有不受電磁及無線電干擾的特性，有極高的探測靈敏度和非常低的誤報率，并具有能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作、使用壽命長、易于安裝維護、故障率低等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的周界安防解決方案（紅外對射方案、視頻監(jiān)控方案、微波對射方案、泄漏電纜方案

2、、振動電纜方案、電子圍欄、電網(wǎng)等）為社會平安保障做出了應(yīng)有貢獻，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性不足，具體如下：紅外等傳統(tǒng)方案，防護等級較低，對于蓄意侵入者而言，很容易跨越或規(guī)避；同時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，容易受高溫、低溫、強光、灰塵、雨、雪、霧、霜等自然氣候的影響，誤報率高；泄漏電纜和振動電纜報警屬于電纜傳感，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)測的距離較短，單位距離成本高，在需要進行長距離監(jiān)測的情況下，系統(tǒng)造價高昂。且傳感器單元的壽命較短，長時間連續(xù)使用，維護成本較高；

3、干擾機會增多（電磁干擾、信號干擾、串擾等），靈敏性下降，誤報率、漏報率上升等；對于大范圍監(jiān)控，以上傳統(tǒng)方案本身沒有定位功能，遇上侵入行為，無法定位。這意味著無法及時、準確地確定危險地點，無法及時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，基于電傳感技術(shù)的傳統(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，而新時期的周界安防系統(tǒng)要能夠?qū)Ω鞣N入侵事件及時識別響應(yīng)，且須具有長距離監(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)連接示意圖引導(dǎo)光繳中繼童1中繼鄭防區(qū)1防國2防區(qū)厲16引導(dǎo)光繳中繼童1中繼鄭防區(qū)1防國2防區(qū)厲16防區(qū)光纜周界報警控制器蟲

4、睢接線IBrt報警系統(tǒng)軟件引導(dǎo)光纜方式連接圖16防區(qū)光纜周界報警控制器引導(dǎo)光纜中繼盒1中繼亙16防區(qū)光纜周界報警控制器引導(dǎo)光纜中繼盒1中繼亙2中繼盒16終端盒一纜式方式連接圖3系統(tǒng)工作原理防區(qū)型振動光纜周界報警系統(tǒng)采用8、16、32防區(qū)設(shè)計，每個主機最多可以控制32個防區(qū)，每個防區(qū)最長探測距離為2000米，系統(tǒng)由服務(wù)器、防區(qū)型振動光纜探測器、終端盒、中繼盒、引導(dǎo)光纜、探測光纜組成。當有人翻越時，防區(qū)型主機接收到變化的光信號后經(jīng)過處理分析判斷是否屬于人為入侵行為，做出報警并通過自帶的聯(lián)動繼電器輸出將報警信號傳遞給其他系統(tǒng)。探測器通過USB接口和服務(wù)器進行通訊，在服務(wù)器軟件實現(xiàn)電子地圖報警顯示、防

5、區(qū)聯(lián)動設(shè)置、彈出視頻圖像等報警平臺功能。4系統(tǒng)的性能特點16防區(qū)型光纜振動探測報警系統(tǒng)，是一套利用振動傳感光纜作為傳感單元，通過計算機對數(shù)報警信號進行采集和控制，實現(xiàn)對長距離、大范圍周界進行防范的報警系統(tǒng)。我公司自主研發(fā)的16防區(qū)型光纜振動探測報警系統(tǒng)具有如下特點：1、系統(tǒng)前端無需供電。系統(tǒng)采用無源傳感器，系統(tǒng)前端無需供電，適用于易燃易爆及不便鋪設(shè)供電線路的場所及強電磁干擾環(huán)境的周界。2、減少施工及維護成本。因防區(qū)前端不用鋪設(shè)電源信號線路，減少施工成本，同時也避免了線路老化造成的系統(tǒng)故障，減少維護成本。3、探測率100%。使用光纜作為傳感單元，并利用計算機對數(shù)據(jù)進行采集和識別并實現(xiàn)長距離、大范

6、圍防區(qū)的探測，探測率為100%。4、避免雷擊。前端傳感器使用的是振動傳感光纜，不受電磁干擾，也無電磁輻射，有效的避免了雷擊對系統(tǒng)的損壞及對其它系統(tǒng)的影響。5、誤報率實現(xiàn)有效控制。系統(tǒng)內(nèi)嵌智能算法，對入侵信號與系統(tǒng)自帶的信號數(shù)據(jù)庫進行比對，來分析判斷是否是真實入侵信號，在解決產(chǎn)品誤報問題上有質(zhì)的突破，可有效屏蔽掉鳥落、樹枝搖動等干擾信號。6、減低入侵破壞。因主要系統(tǒng)全部集中在控制室內(nèi)，避免入侵破壞對主要系統(tǒng)的損壞，從而大大降低系統(tǒng)損壞維修費用，同時也增加了系統(tǒng)的使用壽命。7、支持多個防區(qū)同時報警。此系統(tǒng)每一個防區(qū)獨立分析信號獨立運行，當有人同時從不同防區(qū)入侵時，被入侵防區(qū)可同時報警互不影響。（每

7、個防可根據(jù)單個防區(qū)所屬環(huán)境的不同，單獨設(shè)置防區(qū)參數(shù)。）8、前端系統(tǒng)材質(zhì)選擇優(yōu)異。中繼盒和終端盒作為前端系統(tǒng)其外殼采用工程塑料制造，具有防水、防腐、耐壓、耐沖擊的特點。（結(jié)合鋪設(shè)環(huán)境特點，改變設(shè)備顏色等外觀，進行個性化設(shè)計。美觀和隱蔽性）9、適用于大風(fēng)雨、低溫等惡劣環(huán)境。因系統(tǒng)使用光纜作為傳感介質(zhì)，同時配以強大的內(nèi)嵌智能算法對周圍環(huán)境進行參數(shù)設(shè)置，使系統(tǒng)具有對外界環(huán)境變化的自適用能力。10、單防區(qū)靈敏度調(diào)節(jié)該系統(tǒng)中的每個防區(qū)的靈敏度等報警參數(shù)可以單獨進行調(diào)節(jié)，互不影響，以適應(yīng)不同周界環(huán)境，如天氣變化、植物的生長、動物的活動、附近公路的車輛等。11、報警設(shè)備聯(lián)動方便快捷此系統(tǒng)在控制室實現(xiàn)聯(lián)動報警功

8、能，可即時對報警信息進行處理并啟動聯(lián)動設(shè)備。5系統(tǒng)誤報分析及解決方式風(fēng)、雨等干擾解決辦法：風(fēng)、雨等引起圍欄的振動是一種低頻振動，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，則誤報率很高，漢科報警處理器在頻率域內(nèi)對數(shù)字信號進行處理，它的優(yōu)勢是明顯的，我們以122Hz為分界線將低于和高于此界限的頻率分別對波形進行分析。我們可以通過信號的頻率識別某一個具體的信號，風(fēng)、雨的振動信號和人攀爬圍欄引起的振動信號在頻率域內(nèi)存在很大的區(qū)別，所以在頻率域很容易識別誤報源。報警處理器專門有針對頻率的設(shè)置，同時有頻率過濾器，可以濾除大部分低頻信號。高頻部分經(jīng)過算法可以看到誤報類波形和真正的人體入侵產(chǎn)生的報

9、警波形是存在很大的區(qū)別的。如圖所示：1JI9G1.25E1,0361DD72高頻部分取平均（沒有外界干擾時系統(tǒng)的波形信號）1JI9G1.25E1,0361DD72高頻部分取平均（沒有外界干擾時系統(tǒng)的波形信號）人入侵時產(chǎn)生的信號）i.rnz1.502-I.3D2-武理0叫inoolODDitkIO.ZSOkD.54）DkOJ5Cfcl.DDDk.1.250k（風(fēng)、雨等引起的波動）對于樹枝、鳥禽飛落、小動物、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、鳥禽等落到圍欄、冰雹等偶然碰撞圍欄等都可能引起誤報，通過對報警處理器的合理設(shè)置，能夠濾除大部分這些偶然因素引起的誤報。我們同樣以122Hz為

10、分界線將低于和高于此界限的頻率分別對波形進行分析。通過頻率、信號門限、信號持續(xù)時間、事件計數(shù)器等多種參數(shù)進行分析以區(qū)分是誤報還是人為入侵。樹枝、鳥類、小動物、冰雹等偶然性敲擊引起的振動信號通過分析后，高頻部分雖然是和人體入侵所引起的波形是一個類似的波形，但是無論是從整體的波形門限、持續(xù)時間、同一時間產(chǎn)生的事件數(shù)量上都是和人體入侵所一起的波形是不同的。如圖所示：沁U12|0|flo.nonkOi.?s(lkn.Rtflki.niiinki.?yik人體入侵所引起的波形）LBJ2H0.B92-0.001kaEDk0,7S0k高頻部分取平胃0.001kaEDk0,7S0k樹枝、鳥類、小動物、冰雹等偶

11、然性敲擊）6系統(tǒng)中振動光纜部分安裝說明6.1鐵網(wǎng)式安裝：由于鐵絲比較軟，人體翻越時產(chǎn)生的晃動幅度較大，因此振動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，對于此種介質(zhì)一般圍網(wǎng)高度為0-2.5米時，在圍網(wǎng)的二分之一處綁扎一道振動光纜即可，如果圍網(wǎng)高度為3-4.5米時可采用上下兩道鋪設(shè)的方式，每道振動光纜的位置距離上下端各1米，如圖所示：如果圍網(wǎng)中間有堅固的立柱，為保證振動光纜的靈敏度在整個防區(qū)范圍具有一致性，所以在鋪設(shè)振動光纜時要考慮這一因素的影響，在較緊的介質(zhì)上鋪設(shè)的光纜感應(yīng)面積要比在較松的介質(zhì)上鋪設(shè)的光纜的感應(yīng)面積大，如圖所示：6.2鐵藝

12、式安裝：在鐵藝上鋪設(shè)光纜時，由于鐵藝較硬，應(yīng)增加振動光纜的數(shù)量以保證能可靠地感應(yīng)到入侵信號。通過分析入侵者翻越圍欄的動作特點，建議沿鐵藝上半段和下半段的水平鐵欄桿各鋪設(shè)一道振動光纜。在鐵藝圍欄中，有的鐵藝會有水泥支柱，如果支柱的面積不大，鋪設(shè)光纜時可直接越過支柱敷設(shè)。支柱橫截面比較大的，容易被入侵者利用這個區(qū)域進入，所以對這樣的區(qū)域必須加以保護?？稍谥е敳堪惭b鐵網(wǎng)，鋪設(shè)光纜時，將振動光纜鋪設(shè)到該鐵網(wǎng)上或在支柱頂端做環(huán)繞后引向下一段鐵藝。如需提高警戒級別，可在鐵藝圍欄的中間部分鋪設(shè)一道或多道振動光纜，如圖所示。一般圍墻介質(zhì)主要分為鑿墻、扣網(wǎng)、刺網(wǎng)和滾網(wǎng)四種，每一種的安裝方式如下：a、圍墻防鑿墻

13、模式：鑿墻入侵模式一般應(yīng)用在金庫博物館等場所，將光纜嵌入到墻體內(nèi)部，或用卡子固定在墻體上，一般采用直線鋪設(shè)即可，從圍墻的低端算每間隔50cm鋪設(shè)一道，一般的圍墻防護振動光纜鋪設(shè)到圍墻的3/2處即可，如果采用線卡進行固定時，每間隔30cm就要固定一次，而且要保證光纜和圍墻緊密接觸，如圖所示：b圍墻防范翻越模式:如果入侵者采用翻越的方式進入，為增加探測的準確度和延遲翻越的時間，一般會在圍墻上增加一些介質(zhì)，如扣網(wǎng)、滾網(wǎng)和刺網(wǎng)等?？劬W(wǎng)介質(zhì)的鋪設(shè)方式:扣網(wǎng)介質(zhì)一般是指，將一個鐵網(wǎng)扣在圍墻上，并用卡子進行一定的固定，鐵網(wǎng)一般采用孔距為：長2Ocm寬5cm鐵絲為：2-3mm包塑的網(wǎng)片，振動光纜采用直線型鋪設(shè)

14、在圍網(wǎng)頂部靠圍墻外側(cè)的位置，每間隔30cm用防紫外線扎帶或者綁扎絲固定一次，鋪設(shè)方式如圖所示：刺網(wǎng)介質(zhì)的鋪設(shè)方式：刺網(wǎng)介質(zhì)一般是指，在圍墻中間沒間隔2-3米固定一個立柱，立柱高為40-80cm，采用帶刺的鐵絲一道一道的固定在立柱上，一般固定四道，每道間隔v20cm,振動光纜在該介質(zhì)中鋪設(shè)時，一般采用S型鋪設(shè)方式，這種鋪設(shè)方式可保證每根鐵絲在感受到以后均可被振動光纜準確的探測到，鋪設(shè)方式如圖所示：滾網(wǎng)介質(zhì)的鋪設(shè)方式：滾網(wǎng)介質(zhì)一般使用在防范級別比較高的場所，是指在圍墻上方安裝有帶刺的滾籠，當有人翻越時會劃傷人的身體或衣物，這種介質(zhì)在鋪設(shè)振動光纜時首先要保證滾籠必備安裝穩(wěn)固，振動光纜一般安裝在滾籠靠

15、墻體外側(cè)，偏下方位置，采用直線型鋪設(shè)，每間隔20cm就要與滾籠的鋼絲固定一次，鋪設(shè)方式如圖所示：6.4地埋安裝：振動光纜周界報警設(shè)備在一些既沒有圍墻也沒鐵藝圍欄的場所使用時也可采用地埋方式進行鋪設(shè)，即將振動光纜鋪設(shè)在距離地面5-10cm的位置，一般采用直線型多道鋪設(shè)的方式，每道振動光纜間隔20cm，至少鋪設(shè)4-6道，即可形成寬度為1.2米的防范區(qū)域，當有人進入時即可發(fā)出報警提示。對于草坪下的安裝方式，周界探測區(qū)域?qū)挾葢?yīng)不小于1.2米，如須提高警戒級別，可增加周界探測的寬度。草坪下面的土地應(yīng)是土質(zhì)較為硬而緊密的泥土，如果是水分較多，軟而松散的土質(zhì)會吸收振動，造成探測性能下降，需要將光纜綁扎在軟鐵

16、網(wǎng)上敷設(shè)在土層與草坪中間。在土層的表面沿周界長度方向迂回平行鋪設(shè)多道光纜振動傳感器，光纜振動傳感器間隔距離30cm，即1.2米寬的區(qū)域應(yīng)平行鋪設(shè)4或6道光纜振動傳感器，如圖。光纜振動傳感器應(yīng)平直、緊密地附著在土層表面，可采用商的鋼絲折彎成如圖所示的線卡子，每隔50cm用線卡子將光纜振動傳感器緊壓在土層上，但應(yīng)注意避免因壓力過大造成光纜振動傳感器變形。固定好光纜振動傳感器后，將草坪平鋪在上面。20CM20CM20CML地表牆度20CM20CM20CML地表牆度I總勢現(xiàn)場不采用草坪下敷設(shè)的方式可以直接埋在土下5-10CM處即可。中繼盒需要安裝在安裝井中，固定在井中上部，頂部蓋蓋板防護。或在現(xiàn)場安裝

17、固定箱，在內(nèi)部固定中繼盒。安裝井示意圖：地表式安裝地表式安裝7主要設(shè)備的參數(shù)指標1、工控機由于系統(tǒng)運行時需要處理大量的數(shù)據(jù)，所以要求工控機的配置要比較高，推薦工控機最低配置如下：CPU：15及以上內(nèi)存：4G硬盤：500G主板：1個PCI插槽/聲卡網(wǎng)卡：100M網(wǎng)卡操作系統(tǒng)：Win72、采集設(shè)備主機參數(shù)：1）工作電壓：AC165VAC265V2）光纖接口：24個FC法蘭接頭3）通訊口：輸出1條USB連接線4）室外設(shè)備外殼防護等級：IP655）單防區(qū)探測長度：2000m6）防區(qū)數(shù)：167）防區(qū)傳輸距離20km8）報警響應(yīng)時間：M1S9）設(shè)備工作溫度：-20C709每個中繼盒用引導(dǎo)光纜的3芯每路振動

18、光纜3芯探測開關(guān)指示燈IP等級：IP43機箱尺寸：1.5U機箱軟件參數(shù)：報警記錄查詢功能；電子地圖顯示功能；報警視頻復(fù)核功能；報警視頻存儲功能；波形顯示功能；斷線報警功能；可以預(yù)設(shè)多種靈敏度參數(shù)，供不同情況時使用靈敏度可以自適應(yīng)各種外因引起的光強度變化中繼、終端盒參數(shù)：材質(zhì)：PVC接口：12芯光纖兩進兩出防水等級：IP65環(huán)境溫度：-40C+80C工作波長：15101590nm光纖類型SM、9/125、900ym8連接方式引導(dǎo)光毀115525一授動逢境工捉測陽）屮維宜屮維宜線端盒|=USB數(shù)鋸線中繼盒VIjJi.|多套系統(tǒng)連接方式=；：.:屮心仇國16防區(qū)設(shè)備連接圖213Wil.4Kf-tBr

19、-(41B.4irfeJi電.Q-ME*AMM4“-辰16防區(qū)引導(dǎo)光纜方式熔接示意圖16防區(qū)一纜式方式熔接示意圖9系統(tǒng)聯(lián)動其他系統(tǒng)控制方式：抿會系迸軟件lEiPfiE主機DVFVNVH局域L字抿會系迸軟件lEiPfiE主機DVFVNVH局域L字根據(jù)現(xiàn)場情況，系統(tǒng)可以通過我公司研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)型信號聯(lián)動控制器輸出開關(guān)量給監(jiān)控=1監(jiān)性T臺協(xié)迫問略聊詢鈴矗貯開關(guān)雖慣系統(tǒng)或其他所有的開關(guān)量信號能驅(qū)動的設(shè)備進行聯(lián)動，也可以通過局域網(wǎng)軟件協(xié)議給其它系統(tǒng)進行軟件聯(lián)動。每個網(wǎng)絡(luò)型信號聯(lián)動控制器能夠輸出8路繼電器干接點信號，并且軟件在局域網(wǎng)內(nèi)同一網(wǎng)段可以控制多臺控制器。10公司資質(zhì)及現(xiàn)場應(yīng)用案例賓川新型專利證書賓川新

20、型專利證書=p申華人民井和國國家版權(quán)局il算機軟U禪作杖性記證KJ-H4.v*H-Ijem4爾AI-HJfl!：!?占釗il*r*fc.inikhil*r*fc.inikh管內(nèi)保人北才丹輯云弭抄垸曜巾盒S出f：-：-=J-r3FAMBK口薛曲川彌日気砒寫.EfjJSfMmilWW丘1薛書專恭侶尸條toft証宅仆站旳at.怪中KJLfiF中品植.辭10上字事竽凰書詛.I瞬1K4!Al3Brv*1ji.nS.rejtUjtjlcc.?!F4|LJ|111卻門牛ZIIEMI0HH.1.蟲配K帶II.aiiH*iflNFF亀h|剁片+酬亡曬瑋丄孕山丄*i*HXVIfl#f.*fl*P4-QPrr*4*(.*Tht+kMlf-H-HFlAHhSJ-ikMX+IiHLhHJLfl.!I：v-HfMlbMl汕eiHwHVHAill.lli.-.MWtCRWnN丹代詁AiiraZiihfcili1專莎:！*/EAK*轉(zhuǎn)工U-KJJIr*ffB-(t-