本發(fā)明涉及光纖和安防技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于周界表面的振動傳感光纜以及周界安防系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近些年，光纖周界報警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的越來越成熟，市場開拓范圍越來越大。該系統(tǒng)的技術(shù)是基于干涉型光纖傳感器原理，通過監(jiān)測周界的環(huán)境振動或應(yīng)力變化對光纖中光信號的影響，分析擾動光信息。即當(dāng)有外界擾動作用在光纜上時，將引起光纜中光纖長度和折射率等光學(xué)傳輸特性的變化，導(dǎo)致感應(yīng)光線中傳輸光相位的變化，從而能夠?qū)Υ藬_動進(jìn)行智能識別和定位報警。通過將光纖周界報警系統(tǒng)布設(shè)于大型設(shè)施以及場地周圍，能夠?qū)崿F(xiàn)對大型設(shè)施、場地等周界進(jìn)行安全防范的目的。該技術(shù)應(yīng)用過程中不受地形限制、不受自然氣候的影響、靈敏度高，并且傳感光纜本身無源、功耗低、使用成本低、可監(jiān)測的距離長、能實(shí)時對周界進(jìn)行監(jiān)控。可具體應(yīng)用于安全防范以及石油管道監(jiān)測等技術(shù)領(lǐng)域。

但是目前光纖周界報警系統(tǒng)中的振動傳感光纜普遍采用普通的通信光纜，無論是傳輸光纜還是傳感光纜，其外層保護(hù)套通常采用圓形結(jié)構(gòu)，單位長度的表面積小，抗拉抗壓性能較差，對于感應(yīng)應(yīng)力、壓強(qiáng)引起的振動的傳感光纜，可監(jiān)測范圍有限。并且伴隨人工智能技術(shù)的深入發(fā)展，需要不斷地提升光纖周界報警系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，但是由于普通通信光纜所采集到的信號振動頻率范圍窄、對振動監(jiān)測的靈敏度差、工程操作流程復(fù)雜，所以嚴(yán)重制約了光纖周界報警系統(tǒng)的性能提升。

因此，亟需一種新的用于周界表面的振動傳感光纜以及周界安防系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于周界表面的振動傳感光纜以及周界安防系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)振動傳感光纜的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、提高光纜的振動監(jiān)測靈敏度中的一個或多個目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于周界表面的振動傳感光纜，包括：多個纜芯，多個纜芯中的每個纜芯包括至少一根光纖和包覆至少一根光纖的內(nèi)層護(hù)套，多個纜芯設(shè)置成彼此平行；第一鋼帶，第一鋼帶與多個纜芯平行設(shè)置；以及外層護(hù)套，外層護(hù)套包覆并固定多個纜芯和第一鋼帶；其中，第一鋼帶的寬度方向平行于外層護(hù)套與周界表面相接觸的側(cè)面。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個纜芯彼此分隔地設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個纜芯布置在第一鋼帶沿厚度方向的一側(cè)，使得第一鋼帶在厚度方向上與多個纜芯相比更靠近外層護(hù)套與周界表面相接觸的側(cè)面。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個纜芯中的至少一個纜芯的內(nèi)層護(hù)套為緊套型結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個纜芯中的至少一個纜芯的內(nèi)層護(hù)套為松套型結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，內(nèi)層護(hù)套由芳綸材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，芳綸材料為凱夫拉，并且內(nèi)層護(hù)套由凱夫拉材料編制而成。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，內(nèi)層護(hù)套由金屬材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，金屬材料為鋼，并且內(nèi)層護(hù)套采用鋼帶結(jié)構(gòu)螺旋制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于周界表面的振動傳感光纜還包括第二鋼帶，第二鋼帶與第一鋼帶平行，并且第二鋼帶與第一鋼帶相比更遠(yuǎn)離外層護(hù)套與周界表面相接觸的側(cè)面。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個纜芯位于第一鋼帶沿其寬度方向的端部的兩側(cè)和第二鋼帶沿其寬度方向的端部的兩側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一鋼帶的鋼材料的彈性模量的范圍為100GPa至250GPa。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一鋼帶和/或第二鋼帶的鋼材料的彈性模量的范圍為100GPa至250GPa。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，鋼材料為錳鋼材料。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一鋼帶的厚度的范圍為1毫米至5毫米。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一鋼帶和/或第二鋼帶的厚度的范圍為1毫米至5毫米。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于周界表面的振動傳感光纜還包括加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋以平行的方式設(shè)置于第一鋼帶和第二鋼帶之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，加強(qiáng)筋由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或者鋼材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，外層護(hù)套由聚氯乙烯材料或者聚乙烯材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種周界安防系統(tǒng)，包括：上述的用于周界表面的振動傳感光纜；光學(xué)處理器，設(shè)置于周界防區(qū)中，用于將振動傳感光纜布設(shè)連接于周界防區(qū)中；以及光纖振動分析儀，用于向振動傳感光纜發(fā)射光信號，并接收從振動傳感光纜中返回的光信號，進(jìn)行分析處理。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例的用于周界表面的振動傳感光纜，通過在外層護(hù)套中設(shè)置多個平行的纜芯，并設(shè)置與所述多個纜芯平行的第一鋼帶，使得光纜安裝于周界表面后，第一鋼帶平行于周界表面，構(gòu)成類似懸梁結(jié)構(gòu)，從而擴(kuò)大了第一鋼帶能夠響應(yīng)的振動頻率范圍。從而在提高振動傳感光纜的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時使振動傳感光纜在振動監(jiān)測過程中具有較高的感應(yīng)靈敏度。

附圖說明

從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其中：

通過閱讀以下參照附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯，其中，相同或相似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的特征。

圖1是示出本發(fā)明第一個實(shí)施例的振動傳感光纜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是示出本發(fā)明第二個實(shí)施例的振動傳感光纜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是示出本發(fā)明第三個實(shí)施例的振動傳感光纜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是示出本發(fā)明第四個實(shí)施例的振動傳感光纜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是示出將圖1中所示的振動傳感光纜連接至多個周界防區(qū)的連接狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對本發(fā)明的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對實(shí)施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對本發(fā)明的更好的理解。在附圖和下面的描述中，至少部分的公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒有被示出，以便避免對本發(fā)明造成不必要的模糊；并且，為了清晰，可能夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。此外，下文中所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實(shí)施例中。

下述描述中出現(xiàn)的方位詞均為圖中示出的方向，并不是對本發(fā)明的用于周界表面的振動傳感光纜的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明實(shí)施例提供的振動傳感光纜能夠應(yīng)用于周界安防系統(tǒng)中，它以光為通信載體，光纖為感知與通信媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測量信號，以探測到作用在光纖、其附著物、或周邊等的振動信號。從而能夠通過該技術(shù)監(jiān)測周界防區(qū)處的振動或應(yīng)力變化對光纖中光信號的影響，分析擾動光信息，進(jìn)一步對振動源進(jìn)行智能識別和定位報警。該振動傳感光纜具有測量靈敏度高、抗電磁干擾、抗輻射、耐腐蝕、體積小、重量輕、適應(yīng)惡劣環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于安全防范、石油管道監(jiān)測等技術(shù)領(lǐng)域。

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合圖1至5對本發(fā)明實(shí)施例的用于周界表面的振動傳感光纜進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1示出了本發(fā)明第一個實(shí)施例的振動傳感光纜101(以下簡稱光纜101)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，光纜101包括纜芯11、纜芯12、鋼帶21(權(quán)利要求中稱為第一鋼帶)以及外層護(hù)套31。外層護(hù)套31作為保護(hù)結(jié)構(gòu)將纜芯11、纜芯12、鋼帶21包裹在內(nèi)，其中多個纜芯11、12以及鋼帶21彼此平行，使得將光纜101安裝于周界表面處后，鋼帶21平行于周界表面。從而能夠增加光纜101整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并提升光纜101對振動信號的感應(yīng)靈敏度。在將光纜101應(yīng)用于周界安防系統(tǒng)，并進(jìn)一步連接布設(shè)于周界防區(qū)處的實(shí)際工程中，需要將光纜101引至施工現(xiàn)場，并進(jìn)行開纜斷纖操作，將纜芯11和纜芯12分別連接至對應(yīng)的兩個周界防區(qū)中的光學(xué)處理器處，從而能夠通過光纜101對作用在周界表面的振動信號進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對周界防區(qū)進(jìn)行安全防范目的。

外層護(hù)套31作為保護(hù)結(jié)構(gòu)，將纜芯11、纜芯12、鋼帶21封裝在其內(nèi)部，可以由聚酯混合物材料制成，例如可以采用PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)、PE(Polyethylene，聚乙烯)、尼龍或者聚丙烯等材料制成。另外，外層護(hù)套31可以通過擠壓成型的方式將纜芯11、纜芯12以及鋼帶21進(jìn)行包覆并固定，因此外層護(hù)套31的外表面輪廓由其內(nèi)部設(shè)置的纜芯11、纜芯12以及鋼帶21的結(jié)構(gòu)形態(tài)所決定。當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用特殊需求，外層護(hù)套31還可以為其他材料，例如還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的防火材料、防水材料或者其他具有抗壓抗拉性能的材料等制成。另外，外層護(hù)套31還可以由多個護(hù)套層相互套設(shè)形成，例如還可以包括阻水層、絕緣層等。成型后的外層護(hù)套31延伸形成相對的兩個端面，其中端面31b為監(jiān)測表面，即為光纜101在安裝時需要與周界表面貼合的端面，與監(jiān)測表面相對的面為端面31a。當(dāng)然端面31b和端面31a并不需要是兩個平行的平面。由于在將光纜101安裝于周界防區(qū)中對周界表面的振動信號進(jìn)行監(jiān)測時，需要通過端面31b與周界表面配合，為了便于安裝連接，可以將端面31b配置成與周界表面平行的平面。

纜芯11和纜芯12沿外層護(hù)套31的縱向延伸方向平行地設(shè)置，并且纜芯11和纜芯12在外層護(hù)套31中以彼此分隔的方式被單獨(dú)地設(shè)置，即纜芯11和纜芯12均為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，使得在外層護(hù)套31中，纜芯11和纜芯12的外緣彼此之間具有足夠的空間距離。因此，在需要使將光纜101應(yīng)用于周界安防系統(tǒng)，連接布設(shè)于周界表面處時，能夠單獨(dú)地對光纜101中的纜芯11和纜芯12中的任意一個纜芯進(jìn)行開纜斷纖操作，并將該纜芯中的光纖連接至對應(yīng)的周界防區(qū)中的光學(xué)處理器處，而不會影響該纜芯周圍的其他纜芯，從而減少在光纜101的連接布設(shè)過程中對同一纜芯的開纜斷纖次數(shù)，提高連接布設(shè)的工作效率。避免像現(xiàn)有技術(shù)中的光纜結(jié)構(gòu)那樣，在施工現(xiàn)場對光纜進(jìn)行連接布設(shè)時，每次對光纜執(zhí)行連接操作都需要切斷光纜中的所有纜芯，將部分纜芯中的光纖與對應(yīng)的周界防區(qū)進(jìn)行連接布設(shè)后，還要將光纜中其余纜芯中的光纖進(jìn)行熔接操作，以滿足后續(xù)周界防區(qū)處的連接布設(shè)需求，進(jìn)而導(dǎo)致光信號在光纖中傳播的過程中出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p耗，影響光纜的質(zhì)量，并增加施工流程的復(fù)雜程度及后續(xù)工程維護(hù)難度的問題。

纜芯11和纜芯12的結(jié)構(gòu)可以相同或者不同地設(shè)置，以纜芯11為示例。具體地，纜芯11包括至少一根光纖以及包覆于至少一根光纖(圖中未示出)外的內(nèi)層護(hù)套(圖中未示出)，纜芯11中的光纖可以采用單模光纖、多模光纖或者其他類型的光纖。并且纜芯11中光纖的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際施工需要進(jìn)行設(shè)置，例如當(dāng)需要將光纜101連接至兩個周界防區(qū)處時，可以在纜芯11和纜芯12中分別設(shè)置兩根光纖，兩根光纖在防區(qū)處為傳感光纖，其中一根在防區(qū)之前為通信光纖，由此，可以通過纜芯11和纜芯12分別連接布設(shè)于各自的周界防區(qū)中；而當(dāng)需要將光纜101連接至四個周界防區(qū)處時，可以在纜芯11和纜芯12中分別設(shè)置四根光纖，四根光纖在防區(qū)處為傳感光纖，其中兩根在相應(yīng)防區(qū)前為通信光纖。當(dāng)然當(dāng)需要將光纜101連接至四個周界防區(qū)處時，還可以設(shè)置四個纜芯，每個纜芯中依然設(shè)置兩根光纖。將光纜101連接至更多個周界防區(qū)的方式可以以此類推。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，為了便于區(qū)分還可以將多個光纖分別進(jìn)行著色處理，另外，對應(yīng)地，還可以對包覆于不同纜芯外圍的外層護(hù)套31處進(jìn)行著色處理，以便在需要對多個纜芯中的其中一個進(jìn)行開纜斷纖操作時，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行區(qū)分識別。在一個實(shí)施例中，多個纜芯中還可以包括內(nèi)部設(shè)置有電纜的纜芯(圖中未示出)，從而可以將具有電纜的纜芯集成于光纜101中，一同被引至周界防區(qū)的工程場地處，進(jìn)一步提高光纜101的結(jié)構(gòu)的集成度，提高工作效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步地，還可以將纜芯11的內(nèi)層護(hù)套設(shè)置為緊套結(jié)構(gòu)或者松套結(jié)構(gòu)，即纜芯11和纜芯12可以同為緊套結(jié)構(gòu)或者同為松套結(jié)構(gòu)。為了增加光纜101的集成度，還可以將其中一者設(shè)置為緊套結(jié)構(gòu)，而另一者為松套結(jié)構(gòu)。對于多個纜芯的內(nèi)層護(hù)套，可以將其中的至少部分纜芯的內(nèi)層護(hù)套設(shè)置成緊套結(jié)構(gòu)或者松套結(jié)構(gòu)。對于纜芯11和纜芯12的內(nèi)層護(hù)套的結(jié)構(gòu)，其中，緊套結(jié)構(gòu)即為直接將光纖和FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics，玻璃纖維增強(qiáng)塑料)平行地埋設(shè)于外層護(hù)套31中，或者是直接將光纖埋設(shè)于FRP或PE等材料中并進(jìn)一步埋設(shè)于外層護(hù)套31中；松套結(jié)構(gòu)即為將光纖穿設(shè)于松套管中，然后將松套管進(jìn)一步埋設(shè)于外層護(hù)套31中。該松套管可以由金屬材料或者非金屬材料制成，并可以采用單一材料或復(fù)合材料制成。例如可以由芳綸材料制成，示例性地，可以由凱夫拉材料編制而成；或者由金屬材料制成螺旋鋼帶的結(jié)構(gòu)等，從而使得光纜101具有良好的抗拉抗壓性能。

當(dāng)纜芯11的內(nèi)層護(hù)套采用緊套結(jié)構(gòu)時，光纜101的振動耦合效果好，主要用于規(guī)則物體的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，能夠提高光纜101對振動信號的感應(yīng)靈敏度。而當(dāng)纜芯11的內(nèi)層護(hù)套采用松套結(jié)構(gòu)時，其纜芯結(jié)構(gòu)不易受環(huán)境的影響，主要用于對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或者環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，從而提高光纜101對環(huán)境的適應(yīng)能力。當(dāng)然緊套型結(jié)構(gòu)和松套型結(jié)構(gòu)的纜芯11和纜芯12中的光纖都可以作為傳感光纖或者通信光纖。優(yōu)選將緊套型結(jié)構(gòu)的纜芯中的光纖作為傳感光纖，使得光纜101在連接布設(shè)于周界防區(qū)中后，能夠提高光纜101對振動信號的感應(yīng)靈敏度，使得周界安防系統(tǒng)的振動信號監(jiān)測結(jié)果更準(zhǔn)確。優(yōu)選將松套型結(jié)構(gòu)的纜芯中的光纖作為通信光纖，從而在監(jiān)測環(huán)境中能夠減少環(huán)境對通信光纖本身造成的損壞影響，保證通信光纖在監(jiān)測過程中對光信號的正常傳輸，增加周界安防系統(tǒng)的可靠性。因此，纜芯11和纜芯12內(nèi)層護(hù)套的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行合理地設(shè)置，便于施工現(xiàn)場的靈活應(yīng)用，增加光纜101的實(shí)用性。

鋼帶21，呈扁平狀，其橫截面為矩形。為了使鋼帶21能夠提高光纜101整體結(jié)構(gòu)的抗拉性能，并便于卷繞成盤，鋼帶21進(jìn)一步還可以選擇彈性模量較高的鋼材料，示例性地，鋼帶21的彈性模量的選擇范圍為100GPa至250GPa。例如，可以采用錳鋼材料等制成。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了使鋼帶21具有較強(qiáng)的抗拉性能，并且不妨礙光纜101卷繞成盤，鋼帶21的厚度的設(shè)置范圍為1毫米至5毫米，優(yōu)選為0.5毫米至2毫米。鋼帶21沿外層護(hù)套31的縱向延伸方向固定于外層護(hù)套31中，并且與纜芯11以及纜芯12平行地設(shè)置。在圖1示出的實(shí)施例中，鋼帶21形成的延伸平面平行于并且貼近端面31b設(shè)置，即，鋼帶21的寬度方向平行于外層護(hù)套31與周界表面相接觸的側(cè)面。纜芯11和纜芯12相對于鋼帶21對稱地設(shè)置于外部護(hù)套31的兩側(cè)，使得光纜101形成對稱結(jié)構(gòu)。為了便于對光纜101中任意一個纜芯進(jìn)行開纜斷纖操作，纜芯11、纜芯12以及鋼帶21三者在外層護(hù)套31中相互之間彼此分隔地設(shè)置，即三者彼此的外緣之間具有一定的空間距離。另外，鋼帶21與端面31b平行地設(shè)置，并不僅僅指鋼帶21與端面31b絕對地平行，鋼帶21與端面31b大致平行即可，例如可以允許鋼帶21形成的延伸平面與端面31b的延伸方向之間存在適當(dāng)?shù)恼`差。

通過將鋼帶21平行于周界表面并貼近端面31b設(shè)置，并使鋼帶21具有一定彈性，使得在將光纜101安裝于周界表面后，該鋼帶21同光纜101的安裝方向安裝于周界表面處而構(gòu)成類似懸梁的狀態(tài)，使得鋼帶21能夠響應(yīng)于較小的振動頻率，從而具有較寬的振動頻率響應(yīng)范圍。因此，在對周界防區(qū)的振動信號監(jiān)測的過程中，當(dāng)有物體擾動作用于光纜101處后，鋼帶21被間接擾動后，會發(fā)生比較強(qiáng)烈的振動響應(yīng)，從而使光纜101中的光纖被帶動出現(xiàn)強(qiáng)烈振動。因此，通過在外層護(hù)套31中平行于端面31b設(shè)置鋼帶21，能夠使得光纜101具有較寬的振動頻率響應(yīng)范圍，有效提高了光纜101對于周界防區(qū)中振動信號的感應(yīng)靈敏度。使光纜101在出現(xiàn)振動干擾的情況下產(chǎn)生較佳的振動耦合效果，能夠增加周界安防系統(tǒng)中智能識別算法所需的振動頻率探測范圍，提高其監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而有效改善周界安防系統(tǒng)的誤報漏報問題。

在上述實(shí)施例中，鋼帶21為具有較高彈性模量的錳鋼材料，但是本發(fā)明實(shí)施例并不限于此，在其他的實(shí)施例中，鋼帶21還可以由其他具有彈性的合金鋼材料制成。在上述實(shí)施例中，鋼帶21的橫截面形狀為矩形，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，在其他的實(shí)施例中，鋼帶21的橫截面形狀還可以為橢圓形、梯形等，只要是使鋼帶21最終形成的形狀為扁平狀結(jié)構(gòu)即可。此外，在上述實(shí)施例中，鋼帶21大致設(shè)置在外層護(hù)套31沿寬度方向的中心位置處，并靠近端面31b，但是本發(fā)明的實(shí)施例并不限于此，在其他的實(shí)施例中，鋼帶21還可以靠近一側(cè)的纜芯11或者纜芯12設(shè)置，使得光纜101不為對稱結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，鋼帶21還可以不貼近端面31b設(shè)置，而設(shè)置于外層護(hù)套31沿厚度方向的中間位置處或者靠近端面31b設(shè)置。但是，需要注意的是，鋼帶21與纜芯11以及纜芯12需要保持適當(dāng)?shù)目臻g距離，以便于對其中的任一個纜芯進(jìn)行開纜斷纖操作。鋼帶21變換設(shè)置位置以及形狀后，依然能夠在應(yīng)用于周界安防系統(tǒng)中時構(gòu)成類似懸梁的狀態(tài)，所以鋼帶21同樣能夠起到增加光纜101的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并且提高光纜101對振動監(jiān)測的感應(yīng)靈敏度的作用。

請參見圖2，圖2示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的振動傳感光纜102(以下簡稱光纜102)的結(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施例中，光纜102與上述實(shí)施例中的光纜101的結(jié)構(gòu)以及工作原理類似。不同之處在于，本實(shí)施例中的光纜102中包括兩個鋼帶，分別為鋼帶21和鋼帶22。如圖所示，鋼帶21和鋼帶22皆與端面32b平行地設(shè)置于外層護(hù)套32中，其中，鋼帶21同樣靠近端面32b一側(cè)設(shè)置，而鋼帶22相對于鋼帶21靠近端面32a一側(cè)設(shè)置。纜芯11和纜芯12以對稱的方式設(shè)置于鋼帶21和鋼帶22沿寬度方向的兩側(cè)，光纜102依然為對稱結(jié)構(gòu)。通過靠近端面32a和端面32b分別設(shè)置鋼帶21和鋼帶22，使得光纜102能夠同時對周界防區(qū)外側(cè)以及周界防區(qū)內(nèi)側(cè)出現(xiàn)的振動干擾信息進(jìn)行監(jiān)測，增加光纜102的振動監(jiān)測范圍，進(jìn)一步提高周界安防系統(tǒng)的振動監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

請參見圖3，圖3示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的振動傳感光纜103的結(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施例中，光纜103與上述實(shí)施例中的光纜102的結(jié)構(gòu)以及工作原理類似。不同之處在于，本實(shí)施例中的光纜103具有多層纜芯結(jié)構(gòu)，如圖所示，光纜103中包括四個纜芯，分別為纜芯11、纜芯12、纜芯13、纜芯14，光纜103中還包括加強(qiáng)筋23。鋼帶21和鋼帶22同樣分別靠近光纜103的端面33a和端面33b設(shè)置與外層護(hù)套33中，纜芯11和纜芯12分別對稱設(shè)置于鋼帶21沿寬度方向的兩側(cè)，而纜芯13和纜芯14分別對稱設(shè)置于鋼帶22沿寬度方向的兩側(cè)，使兩側(cè)的纜芯11和纜芯13以及纜芯12和纜芯14分別疊置在鋼帶21以及鋼帶22的沿寬度方向的兩側(cè)。此實(shí)施例中的光纜103依然為對稱結(jié)構(gòu)，并且為了進(jìn)一步增加光纜103層狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在光纜103的中心位置設(shè)置有加強(qiáng)筋23，即加強(qiáng)筋23以平行方式設(shè)置于鋼帶21鋼帶22之間。示例性地，該加強(qiáng)筋23可以為由FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastic，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)制成的帶狀或絲狀結(jié)構(gòu)，或者由鋼材料制成的鋼絲，當(dāng)然還可以為由其他能夠增加光纜103的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗拉性能的材料制成的帶狀或絲狀結(jié)構(gòu)。通過將光纜103配置成多層纜芯結(jié)構(gòu)的光纜，使得一個光纜103能夠同時被連接布設(shè)于多個周界防區(qū)中，從而簡化周界安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

請參見圖4，圖4示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的光纜104結(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施例中，光纜104與上述實(shí)施例中的光纜101的結(jié)構(gòu)以及工作原理類似。不同之處在于，本實(shí)施例中的光纜104中包括更多個纜芯，分別為纜芯11、纜芯12……纜芯1n(其中，n為大于2的自然數(shù))。如圖所示，在光纜104中，多個纜芯11至1n圍繞鋼帶21的背離端面34b(即靠近端面34a)的一側(cè)依次排列地布置，使光纜104(即外層護(hù)套34)整體構(gòu)成扁平的帶狀結(jié)構(gòu)，并且使鋼帶21與多個纜芯11至1n相比更靠近端面34b。示例性地，為了簡化光纜104的結(jié)構(gòu)，多個纜芯11至1n可以以均勻間隔的方式布置。另外，根據(jù)需要，在光纜104中，同樣可以設(shè)置類似上述實(shí)施例中光纜103中的加強(qiáng)筋23，并將加強(qiáng)筋23設(shè)置于多個纜芯11至1n與鋼帶21之間。通過圍繞鋼帶21設(shè)置多個纜芯11至1n，在實(shí)現(xiàn)簡化光纜104的結(jié)構(gòu)的同時，使光纜104能夠與多個周界防區(qū)進(jìn)行連接，從而簡化周界安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還提供了一種周界安防系統(tǒng)，包括上述的用于周界表面的振動傳感光纜，光學(xué)處理器以及光纖振動分析儀等。通過光纖振動分析儀向振動傳感光纜發(fā)射光信號，使通過光學(xué)處理器連接布設(shè)于周界防區(qū)中的光纜中形成脈沖光信號。傳播至振動傳感光纜末端的脈沖光信號返回至光纖振動分析儀中，再通過光纖振動分析儀對返回的脈沖光信號進(jìn)行分析處理，從而探測周界防區(qū)處是否出現(xiàn)入侵模式的振動信號，實(shí)現(xiàn)周界防區(qū)的安全防范目的。由于周界安防系統(tǒng)具有上述實(shí)施例中的用于周界表面的振動傳感光纜，所以具有與振動傳感光纜相同的優(yōu)點(diǎn)，故不再加以贅述。

請參見圖5，圖5示出了將圖1中所示的光纜101連接至兩個周界防區(qū)的連接狀態(tài)示意圖。如圖所示，其中，光纜101(未示出)以其監(jiān)測表面(即端面31b)為安裝基準(zhǔn)，朝向被測物(即觀察者所面對的方向)緊緊貼敷于周界防區(qū)201和周界防區(qū)202的周界表面處安裝，并采用緊固裝置將光纜101固定于周界表面處。為了更好地說明光纜101在周界防區(qū)201和周界防區(qū)202處的連接方式，在圖中只示意性地示出了光纜101中的纜芯11和纜芯12，省略了光纜101的其他結(jié)構(gòu)，其中，纜芯11用于連接布設(shè)于周界防區(qū)201，纜芯12用于連接布設(shè)于周界防區(qū)202。并且對于光纜101在周界防區(qū)201和周界防區(qū)202處的具體連接布設(shè)方法以及對振動信號的監(jiān)測方法(例如接纖方式等)，可以依照現(xiàn)有技術(shù)中光纜與光學(xué)儀器的連接方式，以及應(yīng)用周界安防系統(tǒng)進(jìn)行振動監(jiān)測的具體方法進(jìn)行操作處理，此處只對光纜101分別與周界防區(qū)201和周界防區(qū)202的大致連接布設(shè)方式進(jìn)行說明。

首先，纜芯11和纜芯12分別與監(jiān)控中心的光纖振動分析儀300連接，并將光纜101首先引至周界防區(qū)201處。

其次，在周界防區(qū)201的起始位置處，對纜芯11進(jìn)行開纜斷纖操作，將纜芯11中與周界防區(qū)201對應(yīng)的光纖接入周界防區(qū)201起始位置的前端光學(xué)處理器201a中，并將從前端光學(xué)處理器201a中引出的光纖接入周界防區(qū)201末端位置的終端光學(xué)處理器201b中。從光纖振動分析儀300引入前端光學(xué)處理器201a的纜芯11作為通信光纜，用于傳遞光信號；而從前端光學(xué)處理器201a引入終端光學(xué)處理器201b的纜芯11則作為傳感光纜，用于對周界防區(qū)201進(jìn)行振動監(jiān)測。

最后，在周界防區(qū)202的起始位置處，對纜芯12進(jìn)行開纜斷纖操作，將纜芯12中與周界防區(qū)202對應(yīng)的光纖接入周界防區(qū)202起始位置的前端光學(xué)處理器202a中，并將從前端光學(xué)處理器202a中引出的光纖接入周界防區(qū)202末端位置的終端光學(xué)處理器202b中。從光纖振動分析儀300引入前端光學(xué)處理器202a的纜芯12作為通信光纜，用于傳遞光信號；而從前端光學(xué)處理器202a引入終端光學(xué)處理器202b的纜芯12則作為傳感光纜，用于對周界防區(qū)202進(jìn)行振動監(jiān)測。

同理地，當(dāng)周界防區(qū)為更多個時，光纜101的連接布設(shè)方式和開纜斷纖情況與上述實(shí)施例中相同，故不在加以贅述。當(dāng)然對于更多個周界防區(qū)的情況，可以采用本發(fā)明第三實(shí)施例中的光纜103或者第四實(shí)施例中的光纜104進(jìn)行連接布設(shè)。

在上述實(shí)施例中，將光纜101連接至周界防區(qū)201和周界防區(qū)202的過程中，對于纜芯11和纜芯12都只進(jìn)行了一次開纜斷纖操作。而如果采用傳統(tǒng)光纜，在周界防區(qū)201起始位置處就需要進(jìn)行開纜斷纖操作，并將所有纜芯的光纖截斷，所有光纖進(jìn)入周界防區(qū)201的前端光學(xué)處理器201a后，需再次對其余纜芯的傳感光纖和通信光纖進(jìn)行分類和熔接接續(xù)操作，如此，在周界防區(qū)202處需要進(jìn)行同樣操作。這樣到達(dá)周界防區(qū)202的末端位置處時，周界防區(qū)202所用光纖經(jīng)過兩次斷纖操作，即在周界防區(qū)201起始位置有斷纖熔接處，在周界防區(qū)202起始位置也有斷纖熔接處，從而影響整個光纜中光信號的傳播質(zhì)量，進(jìn)而影響周界安防系統(tǒng)的可靠性。而采用本發(fā)明實(shí)施例的光纜101，通過將光纜101中的多個纜芯相互間隔地設(shè)置，在與多個周界防區(qū)進(jìn)行連接布設(shè)時，僅需在每個周界防區(qū)的起始位置選擇任一個纜芯，執(zhí)行一次開纜斷纖操作即可完成光纜在該周界防區(qū)的連接布設(shè)操作。從而避免纜芯中的光纖在前端的熔接處理，能夠減少光信號在光纜中傳播時的信號損耗。并且采用傳統(tǒng)光纜，在工程項(xiàng)目維護(hù)期間，每個周界防區(qū)的光纖熔接處都容易出現(xiàn)斷纖現(xiàn)象，會降低周界安防系統(tǒng)的監(jiān)測穩(wěn)定性。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例的光纜，通過設(shè)置鋼帶，并使鋼帶的寬度方向平行于光纜的外層護(hù)套與周界表面相接觸的側(cè)面，使得在將光纜布設(shè)于周界防區(qū)的周界表面進(jìn)行振動監(jiān)測時，鋼帶構(gòu)成類似懸梁結(jié)構(gòu)，使得鋼帶具有較寬的振動頻率響應(yīng)范圍，從而使光纜在具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時亦提高了其在振動監(jiān)測過程中對振動信號的感應(yīng)靈敏度。并通過將其中的多個纜芯彼此分隔地布置，使得在將光纜連接布設(shè)于周界防區(qū)中時，能夠單獨(dú)地對多個纜芯中的任一個纜芯進(jìn)行開纜斷纖操作，避免對纜芯中的同一根纜芯進(jìn)行多次切斷操作，從而簡化了光纜在實(shí)際應(yīng)用中的連接布設(shè)流程，并減少了光信號在光纖中的傳播過程中產(chǎn)生的信號損耗。

本發(fā)明可以以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)，而不脫離其精神和本質(zhì)特征。因此，當(dāng)前的實(shí)施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非上述描述定義，并且，落入權(quán)利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。并且，在不同實(shí)施例中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，以取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說明書及權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實(shí)現(xiàn)所揭示的實(shí)施例的其他變化的實(shí)施例。