全光纖周界監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)

時(shí)間：2010-04-21　來(lái)源：投影時(shí)代　作者：豆豆　點(diǎn)擊：次

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【中國(guó)集群通信網(wǎng)】全光纖周界監(jiān)控當(dāng)今，恐怖組織和恐怖分子活動(dòng)日益頻繁、人口流動(dòng)急劇加大，社會(huì)不穩(wěn)定因素不斷上升，因此，國(guó)家安全和國(guó)民財(cái)產(chǎn)安全的防衛(wèi)任務(wù)與壓力日益加重，使我國(guó)和諧社會(huì)的建設(shè)也面臨極大的挑戰(zhàn)。由此，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)單位自身安防體系能否“防破壞、防入侵、防意外”并實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警提出了更高要求和更大考驗(yàn)，這其中，周界防護(hù)(防火墻)作為第一道防線，其是否有效決定了能否最快速度地發(fā)現(xiàn)不安全因素、最大限度地降低不安全系數(shù)。

　　傳統(tǒng)的周界安防解決方案應(yīng)用特點(diǎn)

　　多年來(lái)，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，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;

　　泄露電纜和振動(dòng)電纜報(bào)警屬于電纜傳感，傳感部分都是有源的，系統(tǒng)功耗很大;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(lài)性、高環(huán)境耐受性、抗電磁干擾、抗腐蝕等特性。

　　光纖傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　與傳統(tǒng)的電傳感器相比，光纖傳感器在傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)(可參見(jiàn)表1)。

　　體積小，重量輕、具有非常好的可靠性和穩(wěn)定性;

　　無(wú)源系統(tǒng)、能源依賴(lài)性低，可大大節(jié)省供電設(shè)備與線路的成本，適合長(zhǎng)距離使用;

　　抗電磁干擾、抗腐蝕，完全不受雷電影響，能在惡劣的化學(xué)環(huán)境、野外環(huán)境及強(qiáng)電磁干擾等場(chǎng)所下工作;

　　無(wú)輻射、無(wú)易燃易爆材料、防水、環(huán)保等。

　　全光纖周界監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)

　　全光纖周界監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)是利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術(shù)構(gòu)建的安全報(bào)警系統(tǒng)，是一種對(duì)威脅公眾安全的突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和警報(bào)的現(xiàn)代防御體系，它是基于分布式光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于周界監(jiān)控防護(hù)的新系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)利用單根光纖(光纜)作為傳感傳輸二合一的器件，通過(guò)對(duì)直接觸及光纖(纜)或通過(guò)承載物，如覆土、鐵絲網(wǎng)、圍欄、管道等，傳遞給光纖(纜)的各種擾動(dòng)，進(jìn)行持續(xù)和實(shí)時(shí)的監(jiān)控。采集擾動(dòng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)后端分析處理和智能識(shí)別，判斷出不同的外部干擾類(lèi)型，如攀爬鐵絲網(wǎng)、按壓圍墻、禁行區(qū)域的奔跑或行走，以及可能威脅周界建筑物的機(jī)械施工等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警或?qū)崟r(shí)告警，從而達(dá)到對(duì)侵入設(shè)防區(qū)域周界的威脅行為進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)的目的。為了精確定位，只需獲取光纖的準(zhǔn)確長(zhǎng)度，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將光纖長(zhǎng)度距離換算為實(shí)際距離，在報(bào)警信息中得到準(zhǔn)確可靠的定位精度，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全保障系統(tǒng)的定位報(bào)警功能，通過(guò)系統(tǒng)提供的入侵地點(diǎn)的位置，可以聯(lián)動(dòng)CCTV監(jiān)控或派遣人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

　　核心技術(shù)

　　作為特殊的帶定位功能的分布式光纖傳感監(jiān)控監(jiān)測(cè)技術(shù)，所需元器件、零件全部國(guó)產(chǎn)化，整個(gè)系統(tǒng)工程實(shí)施和應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，其與其它傳統(tǒng)安防系統(tǒng)相比，先進(jìn)之處在于：

　　組合光路設(shè)計(jì)，單根光纖融合外界侵入檢測(cè)和定位于一體;

　　模式識(shí)別系統(tǒng)，降低系統(tǒng)誤報(bào)率;

　　信號(hào)處理系統(tǒng)，對(duì)高危地區(qū)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)和記錄;

　　獨(dú)特的系統(tǒng)構(gòu)架，可融合其它傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　核心功能

　　1、長(zhǎng)距離入侵監(jiān)測(cè)

　　沿光纖敷設(shè)區(qū)域全程任意點(diǎn)全天候不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　2、侵入定位

　　在判斷有威脅侵入行為發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)光信號(hào)調(diào)制分析，可以實(shí)時(shí)對(duì)侵入行為發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，從而便于安保人員對(duì)目標(biāo)明確地及時(shí)采取有效措施，制止侵入行為后續(xù)事件發(fā)生。

　　3、模式識(shí)別

　　對(duì)非危害性環(huán)境干擾如雷鳴、鞭炮、汽車(chē)?guó)Q響、雨聲等進(jìn)行識(shí)別，做出無(wú)害判斷;還能識(shí)別走路、攀爬、觸摸、挖掘等侵入行為并報(bào)警。

　　4、重要部位語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)

　　對(duì)于局部高危區(qū)域，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)和記錄。該功能完全無(wú)需采用電或金屬的傳感器，僅用光纖即可實(shí)現(xiàn)，豐富了用單一光纖實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的功能和防護(hù)等級(jí)。

　　5、可與其它監(jiān)控系統(tǒng)(聲光電報(bào)警)聯(lián)動(dòng)

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　全光纖周界監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)由監(jiān)控器、主控儀、引導(dǎo)光纜、傳感光纜和外部組件這五大部分組成。其中，系統(tǒng)監(jiān)控器、主控儀位于中心監(jiān)控室內(nèi)，引導(dǎo)光纜、傳感光纜和外部組件安裝于室外，可根據(jù)需要設(shè)置分控制中心(如圖1所示)。