專利名稱：光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于大型設(shè)施區(qū)域以及建筑別墅的周界安全防范的光纖傳感智能定址周界入侵報警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著近十年來光纖技術(shù)的不斷探索與研制，以光纖感知為探測手段的光纖探測報警系統(tǒng)已經(jīng)逐步成熟與穩(wěn)定，它與傳統(tǒng)報警探測技術(shù)相比具有抗電磁波干擾、適用范圍廣泛、靈敏度高、隱蔽性高、抗干擾性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢，并被運(yùn)用到機(jī)場、重要倉庫、監(jiān)獄、金融等領(lǐng)域以及高檔建筑的安全防范系統(tǒng)?，F(xiàn)有的光纖探測報警系統(tǒng)傳感源為傳感光纜，傳感光纜以光纖干涉感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，通過對光纖形變、擾動所產(chǎn)生的光波折射發(fā)生變化，對光波折射所形成的干涉光譜進(jìn)行分析，實現(xiàn)報警探測。實際使用中系統(tǒng)存在以下不足1)傳感光纜無法準(zhǔn)確定位，因此無法實現(xiàn)防區(qū)的精確定位，只能根據(jù)防區(qū)劃分的長度實現(xiàn)模糊定位，難以滿足高等級防范系統(tǒng)的需求；2)抗環(huán)境能力差由于傳感光纜是整體傳感難以分析出風(fēng)和人為入侵的區(qū)別、因此系統(tǒng)誤報率高，導(dǎo)致應(yīng)用范圍受到限制；3)室外傳感部分采用有源結(jié)構(gòu)室外傳感光纜需配置工作電源，無法有效體現(xiàn)光纖優(yōu)異功能、導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性降低。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，能夠更好的檢測傳感源。本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于它包括有無源光纖定址傳感光纜、報警數(shù)據(jù)處理器和計算機(jī)；無源光纖定址傳感光纜安設(shè)在安防區(qū)域周界并與報警數(shù)據(jù)處理器信號端口相聯(lián)接，報警數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)端口與計算機(jī)相接；所述的無源光纖定址傳感光纜由通訊光纖與傳感光纖合成一體，所述的傳感光纖為實時采集布拉格波的光纖光柵振動傳感器，由一根光纖串接多個光纖光柵振動傳感器構(gòu)成；所述的光纖光柵傳感器沿長度等距布設(shè)在傳感光纜上，一根傳感光纜相鄰兩個光纖光柵傳感器間距為50-600mm ；所述的無源光纖定址傳感光纜敷設(shè)在隔離帶，每2個光纖光柵傳感器之間的中點設(shè)一個緊扎固定點，其余無源光纖定址傳感光纜每隔1200mm-1400mm設(shè)一個松扎固定點， 松扎固定點距光纖光柵傳感器IOOmm以上。按上述方案，所述的隔離帶一部分為綠籬墻，所述的松扎固定點最低高度為距地面600mm-700mm，所述的松扎固定點最高高度為距地面900mm-1000mm。按上述方案，所述的隔離帶一部分為磚墻或鐵柵欄，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有PVC管水平敷設(shè)在磚墻或鐵柵欄頂部。[0012]按上述方案，所述的隔離帶一部分為磚墻或鐵柵欄，所述的無源光纖定址傳感光纜采用金屬支撐架固定，金屬支撐架包括底座、支撐桿和支撐桿頂部的卡口，所述的松扎固定點卡在所述的卡口內(nèi)，卡口通過螺釘或焊接固定在磚墻或鐵柵欄上；金屬支架卡口與磚墻或鐵柵欄頂部距離小于220mm。按上述方案，所述的隔離帶一部分為水溝或水池，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金屬防銹網(wǎng)敷設(shè)在水下，金屬防銹網(wǎng)的寬度為 1000mm-1500mm，金屬防銹網(wǎng)的上端與水面距離為100mm-200mm。按上述方案，所述的隔離帶一部分為草地，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有 PVC管，所述的松扎固定點和緊扎固定點由U形鋼筋卡在草地上。本實用新型的工作原理為由于光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)是依靠傳感光纜的振動進(jìn)行傳感的，若傳感光纜敷設(shè)方式不正確，則會影響傳感光纜的振動頻率，采集的參數(shù)就不夠準(zhǔn)確，影響系統(tǒng)工作。若敷設(shè)時固定過緊則振動量太小，若敷設(shè)時固定過松或不固定則不容易確定確切地址。隔離帶通常會有各種不同的環(huán)境，如平面、高處或水底，需要區(qū)別對待。本實用新型的有益效果為1、找出傳感光纜在不同環(huán)境下敷設(shè)的共性以及特性，進(jìn)行合理的敷設(shè)，以達(dá)到更好的傳感效果；2、通過利用光纖光柵傳感器，可以準(zhǔn)確的定位入侵行為的發(fā)生地，并且抗環(huán)境能力強(qiáng)；3、維護(hù)方便，光纜斷纜即可報警，通過簡單的修復(fù)即可重新使用。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖圖2為隔離帶為綠籬墻的敷設(shè)結(jié)構(gòu)圖圖3為金屬支撐架結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖，包括串接多個光纖光柵振動傳感器的無源光纖定址傳感光纜，同一根傳感光纜相鄰兩個光纖光柵傳感器間距為5 10米；報警數(shù)據(jù)處理器，與傳感光纜相聯(lián)接收無源光纖定址傳感光纜的信號，并將其信號轉(zhuǎn)換成通信網(wǎng)絡(luò)可傳輸?shù)男盘?；計算機(jī)，與報警數(shù)據(jù)處理器聯(lián)接，接收報警數(shù)據(jù)處理器傳遞的數(shù)據(jù)并分析處理。計算機(jī)可直接與數(shù)據(jù)處理器聯(lián)接，也可通過以太網(wǎng)聯(lián)接，實現(xiàn)多臺計算機(jī)的監(jiān)控。若傳感光纜與報警數(shù)據(jù)處理器的距離較遠(yuǎn)，二者可通過光通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，光通信網(wǎng)絡(luò)由光纖交換機(jī)和通信光纜構(gòu)成，由于通信光纜成本比傳感光纜低，因此節(jié)約了成本。計算機(jī)包括數(shù)據(jù)接收模塊；風(fēng)雨模型數(shù)據(jù)庫，包含風(fēng)雨狀態(tài)光纖光柵傳感器的信號數(shù)據(jù)；判斷外界環(huán)境的第一判斷模塊，與數(shù)據(jù)接收模塊和風(fēng)雨模型數(shù)據(jù)庫相聯(lián)接；數(shù)據(jù)處理模塊，與第一判斷模塊的輸出端相聯(lián)接；判斷是否有人入侵的第二判斷模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端相聯(lián)接；報警裝置，與第二判斷模塊的輸出端相聯(lián)接。計算機(jī)處理原理為首先設(shè)定周期T，在一個周期T剛剛開始時，測量并記錄此時的布拉格波作為基準(zhǔn)波信號，則在一個周期T內(nèi)，如果振動量(即布拉格波的變化值)較小或因天氣突變原因較大，則可判斷沒有入侵，情況如下1)基準(zhǔn)波屬于正常天氣，突然變?yōu)樘厥馓鞖?，沒有入侵，振動量較大，但是可以由天氣測定系統(tǒng)測量并忽略；2)基準(zhǔn)波屬于正常天氣，測量時天氣依然正常，沒有入侵，振動量較?。?)基準(zhǔn)波屬于特殊天氣，測量時天氣仍舊特殊，沒有入侵，振動量較??；4)基準(zhǔn)波屬于特殊天氣，突然變?yōu)檎Ｌ鞖猓瑳]有入侵，振動量較大，但是可以由天氣測定系統(tǒng)測量并忽略；在一個周期T內(nèi)，如果振動量較大或非常大，則可判斷存在入侵，情況如下5)基準(zhǔn)波屬于正常天氣，突然變?yōu)樘厥馓鞖猓腥肭?，由于入侵和天氣的共同影響，振動量非常大，正確報警；6)基準(zhǔn)波屬于正常天氣，測量時天氣仍然正常，有入侵，振動量較大，正常報警；7)基準(zhǔn)波屬于特殊天氣，天氣突然正常，有入侵，由于入侵和天氣的共同影響，振動量非常大，正常報警；8)基準(zhǔn)波屬于特殊天氣，測量時天氣仍然特殊，有入侵，由于入侵和天氣的共同影響，振動量非常大，正常報警。由于輕微的振動可對振動量發(fā)生很大的影響，因此常規(guī)的波信息比較方法是無法適用的，因此本實用新型利用動態(tài)規(guī)劃這種高效的算法去解決這個問題。設(shè)計動態(tài)規(guī)劃的狀態(tài)f [i，j]表示基準(zhǔn)波中前i個信息與測量波中前j個信息的
最小變化值?？梢栽O(shè)計如下狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程/[/,7] = min f[ij~l] ，其中temp表示基準(zhǔn)波中第i個信息與測量波中
/D'-iJ-i] + ^—
第j個信息的變化值?；鶞?zhǔn)波中共有η個信息，測量波中共有m個信息，則基準(zhǔn)波與測量波的變化值為
f[n, m]ο綜上所述，算法流程如下對于一個周期T剛開始，得到基準(zhǔn)波信號；通過風(fēng)雨模型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)波信息比較，得到當(dāng)前的天氣情況；對于每個測量波，通過動態(tài)規(guī)劃算法，計算出測量波與基準(zhǔn)波的變化值，即振動量；依照上述8種情況以及事先設(shè)計好的閾值，依次判斷是否報警。在本實用新型中，每個光纖光柵傳感器為獨立的單元，分別發(fā)出各自的信號經(jīng)報警數(shù)據(jù)處理器傳遞給計算機(jī)進(jìn)行處理。因此，計算機(jī)能夠確定入侵行為來自具體的光纖光柵傳感器，從而達(dá)到精確定位的目的。[0051]所述的無源光纖定址傳感光纜敷設(shè)在隔離帶，每2個光纖光柵傳感器之間的中點設(shè)一個緊扎固定點，其余無源光纖定址傳感光纜每隔1200mm-1400mm設(shè)一個松扎固定點， 松扎固定點距光纖光柵傳感器IOOmm以上。圖2為隔離帶為綠籬墻的敷設(shè)結(jié)構(gòu)圖，傳感電纜2敷設(shè)在綠籬樹干1上，所述的松扎固定點與地面3的最低高度d2為600mm-700mm，最高高度dl為900mm-1000mm。所述的隔離帶一部分為磚墻或鐵柵欄，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有PVC 管水平敷設(shè)在磚墻或鐵柵欄頂部。圖3為金屬支撐架結(jié)構(gòu)圖，包括底座4、支撐桿5和支撐桿頂部的卡口 7，所述的松扎固定點6卡在所述的卡口內(nèi)，卡口通過螺釘或焊接固定在磚墻或鐵柵欄上；金屬支架卡口與磚墻或鐵柵欄頂部距離小于220mm。所述的隔離帶一部分為水溝或水池，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金屬防銹網(wǎng)敷設(shè)在水下，金屬防銹網(wǎng)的寬度為1000mm-1500mm，金屬防銹網(wǎng)的上端與水面距離為100mm-200mm。所述的隔離帶一部分為草地，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有PVC管，所述的松扎固定點和緊扎固定點由U形鋼筋卡在草地上。
權(quán)利要求1.一種光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于它包括有無源光纖定址傳感光纜、 報警數(shù)據(jù)處理器和計算機(jī)；無源光纖定址傳感光纜安設(shè)在安防區(qū)域周界并與報警數(shù)據(jù)處理器信號端口相聯(lián)接，報警數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)端口與計算機(jī)相接；所述的無源光纖定址傳感光纜由通訊光纖與傳感光纖合成一體，所述的傳感光纖為實時采集布拉格波的光纖光柵振動傳感器，由一根光纖串接多個光纖光柵振動傳感器構(gòu)成；所述的光纖光柵傳感器沿長度等距布設(shè)在傳感光纜上，一根傳感光纜相鄰兩個光纖光柵傳感器間距為50-600mm ；所述的無源光纖定址傳感光纜敷設(shè)在隔離帶，每2個光纖光柵傳感器之間的中點設(shè)一個緊扎固定點，其余無源光纖定址傳感光纜每隔1200mm-1400mm設(shè)一個松扎固定點，松扎固定點距光纖光柵傳感器1OOmm以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離帶一部分為綠籬墻，所述的松扎固定點最低高度為距地面600mm-700mm，所述的松扎固定點最高高度為距地面900mm-1OOOmm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離帶一部分為磚墻或鐵柵欄，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有PVC管水平敷設(shè)在磚墻或鐵柵欄頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離帶一部分為磚墻或鐵柵欄，所述的無源光纖定址傳感光纜采用金屬支撐架固定，金屬支撐架包括底座、支撐桿和支撐桿頂部的卡口，所述的松扎固定點卡在所述的卡口內(nèi)，卡口通過螺釘或焊接固定在磚墻或鐵柵欄上；金屬支架卡口與磚墻或鐵柵欄頂部距離小于220mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離帶一部分為水溝或水池，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有聚乙烯管，聚乙烯管外套有金屬防銹網(wǎng)敷設(shè)在水下，金屬防銹網(wǎng)的寬度為1000mm-1500mm，金屬防銹網(wǎng)的上端與水面距離為 100mm-200mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離帶一部分為草地，所述的無源光纖定址傳感光纜外套有PVC管，所述的松扎固定點和緊扎固定點由U形鋼筋卡在草地上。
專利摘要本實用新型提供一種光纖傳感周界入侵報警系統(tǒng)，包括有無源光纖定址傳感光纜、報警數(shù)據(jù)處理器和計算機(jī)；無源光纖定址傳感光纜安設(shè)在安防區(qū)域周界并與報警數(shù)據(jù)處理器信號端口相聯(lián)接，報警數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)端口與計算機(jī)相接；所述的無源光纖定址傳感光纜由通訊光纖與傳感光纖合成一體，所述的傳感光纖為光纖光柵振動傳感器，由一根光纖串接多個光纖光柵振動傳感器構(gòu)成，光纖光柵傳感器沿長度等距布設(shè)在傳感光纜上，一根傳感光纜相鄰兩個光纖光柵傳感器間距為50-600mm；所述的無源光纖定址傳感光纜敷設(shè)在隔離帶，每2個光纖光柵傳感器之間的中點設(shè)一個緊扎固定點，其余無源光纖定址傳感光纜每隔1200mm-1400mm設(shè)一個松扎固定點，松扎固定點距光纖光柵傳感器100mm以上。
文檔編號G08B13/18GK201946080SQ201020673008
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
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