基于震动光纤周界安防报警
光纤振动周界入侵报警系统的应用(资料)概要
RJ45接口
USB接口
RS485接口光纤接口FC/APC接口
工作条件工作电源220VAC/50Hz
仪器功耗最大50W
工作温度
处理器:-10℃~+55℃
光纤传感器:-
40℃~+70℃
工作湿度0~95%R.H
IP等级
处理器:IP43
光纤传感器:IP55
系统性能
1报警响应时间≦2S
等功能,完成对入侵行为的实时监控
安远光纤振动周界入侵探测系统ZFI系列
处理器
光纤传感器
传导光缆
传感光缆
管理平台
光纤入侵探测系统介绍安远ZFI-1000防区型产品
系统技术规格
测量原理迈克尔逊光纤干涉传感技术
技术指标
传输距离20Km
探测灵敏度10m/s2
防区数单机最大16个单防区最大探测长度1500m报警响应时间≦2S
t
T t
干涉信号
原
始信号
t
光源接收器
温度变化
光源接收器
去偏器
去偏器
t
T
干涉信号
t
原始信号
t温度变化
光源接收器
一般产品没有对温度变化引起的光波变化进行控制,导致干涉信号随外界温度变化而变化,如下图所示
安远公司通过专利保护的光波控制技术控制干涉信号在温度变化的环境下保持一致,原理结构如右图所示
安
远
技术
传统光纤振动产品误报频发
光纤振动是最佳周界入侵报警解决方案
适应各种自然环境体积小
探测灵敏度高
光信号通讯
施工简单
综合成本低
优秀的光纤振动产品必须能解决三大难题
光纤振动安防技术应用解决方案
光纤振动安防技术应用处理方案 应用领域➢ 变电站及重要电力线路或场所安防处理方案； 全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统）和视频联动 全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统），是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。
FPSS 系统构成重要包括：控制主机、光模块、反射仪以及传感和通讯光缆。
防区范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙，监控室将会有语音报警提醒、防区位置画面提醒以及详细旳报警事件记录。
同步，系统具有视频联动功能，即某个防区报警，将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。
传感光缆 通讯光缆 1-N 路 反射镜控制主机光模块 视频控制单元 协议或干接点全光纤振动传感子系统（PDVS 定位型型系统）和视频联动全光纤振动传感系统（PDVS 定位型系统），是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。
PDVS 系统构成重要包括：系统主机、光中继模块以及传感光缆。
光缆布置范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙，监控室将会有语音报警提醒、显示报警位置、画面提醒以及详细旳报警事件记录。
同步，系统具有视频联动功能，即某个区域报警，将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。
详细光缆布置如下：1， 地埋方式传感光缆(可达100km) PDVS 主机视频控制单元协议或 干接点2，挂栅栏3，挂墙传感光缆系统优势：1，防雷、防电磁干扰、合用易燃易爆场所；2，不受雾霾、光线条件、风雨、温度等天候状况影响；3，可进行挂网、地埋、围墙固定、水下敷设等多种安装；4，前端设备均采用全光无源组件，合用范围广，合用寿命场，无需维护；5，持续不间断24小时全天候监测；6，探测器隐蔽性高，违法人员无法破换或规避系统。
振动光纤监狱周界报警方案
振动光纤探测报警系统监狱周界监控应用方案[摘要] 监狱是关押和改造犯罪人员的场所，安全是首先要保障的。
要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。
随着光纤传感技术在各行各业的广泛应用，基于光纤传感技术而开发的系统设备已经达到了监狱监控系统实际应用的要求...监狱是关押和改造犯罪人员的场所，安全是首先要保障的。
要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。
随着光纤传感技术在各行各业的广泛应用，基于光纤传感技术而开发的系统设备已经达到了监狱监控系统实际应用的要求，并在实际应用中效果明显。
通过光纤报警系统与计算机技术的有效结合，可以有效地加强对服刑人员的管理，减少意外情况的发生，光纤报警系统可以准确及时地反映重要地点的情况，增强安全保障措施，是监狱现代化管理的重要手段。
系统设计说明方案采用三安古德的“sa-z8振动光纤探测报警系统”，设备已取得相关认证。
该系统使用光纤作为传感器，具有不受电磁干扰、耐腐蚀、受环境影响小、误报率低、定位精度高等，与其它安防设备相比该系统有无源、无辐射、抗干扰、防区范围大等特点。
报警主控系统装有—套自适应算法程序，由于采用这样的自适应算法，使得系统可以补偿环境影响，消除由于环境造成的误报。
光纤传感器能够将当前的天气状况变化反应给处理器，使主控系统能够消除风的影响而不降低探测灵敏度。
系统总体逻辑设计报警主机负责对周界的围栏部分进行探测，报警主机设置在中心机房，并通过TCP/IP与监控软件进行通信。
在中心机房的监控软件通过TCP/IP或RS232和视频矩阵或PA等其他第三方系统进行联动。
当某一防区探测到报警事件后，根据事先的设定触发相应的视频联动进行视频监控。
振动光纤探测报警系统还可以通过继电器输出的方式和视频/PA/声光等系统进行连接，以干节点信号触发联动。
系统详细设计振动光纤探测报警系统，监狱地埋布置光纤传感器，这条光纤传感器构成探测回路，可以保证最佳的探测效果。
基于振动传感器的周界报警系统设计
P1 .6 P1 .7
P1 .6 P1 .7 Q1 B
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30 p
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1
2
3
七、采集的振动数据与分析
采集的振动数据如上图所示，每一个点的时间间隔为3毫秒，一排有 1024个点，每排的时间约为3秒钟。分析上图可见摇晃一次产生的振 动数据约为1秒钟左右。 由于人攀爬栅栏每爬动一次的时间约是1到2秒，但是风吹产生的数据 非常短，所以，第一次出现长振动信号时开始记录数据3秒钟，在这 段时间内没有第二次长振动信号，视为是风吹引起的振动。在记录的 5秒钟之内出现第二次长振动信号，说明在这段时间内有人攀爬栅栏。 通过这个理论就可以实现区分风吹与攀爬的振动信号。
随着科技发展栅栏上会外加传感器来构成一个周界报警系统来保护这个重要场本次设计使用振动传感器作为周界报警系统的传感器振动传感器的内部主要由一个铁磁性金属滚珠和两个磁阻元件组成
基于振动传感器的 周界报警系统设计
班级： 学号： 姓名： 指导教师：
一、毕业设计任务
用51单片机设计基于振动传感器的报警电路，使其能够 判断非法入侵的警报信号； 利用51单片机构成信号采集电路 ； 能够区分出风吹与攀爬的振动信号 。
周界防范系统振动光纤产品主要技术指标
周界防范系统振动光纤产品主要技术指标本系统为基于振动传感器的周界围栏报警监控系统。
利用振动传感器与单片机的有效结合来判别是否有非法入侵事件。
通常情况下，利用一个振动传感器检测一段距离，并能够进行准确报警定位，定位精度为10 米左右，系统的关键是一旦有非法入侵行为能够及时进行报警，并且具有较低的虚报率和漏报率。
1) 单个振动传感器检测距离: 3m 系统中每个振动传感器的检测距离取决于监控区域的长度和围栏的材质，通常在3m 之间。
为了保证能够有效进行报警定位，在此设计中采用了不同电阻值与传感器相14 连。
2)系统响应时间: <1s 众所周知，对于周界安全防范系统，系统的报警响应时间是极其重要的参考指标。
一旦有非法入侵行为发生，持续时间通常都非常的短，因此快速响应对于监控系统是很重要的。
本系统采用自制的振动探头能够迅速检测振动信号，并由单片机迅速识别是否满足人为入侵行为特征，并进行及时报警，保证了系统响应时间在1s 之内。
3) 漏报率漏报率是指对于已经发生的入侵行为，却没进行报警的概率。
漏报率的出现和振动传感器的灵敏度密不可分。
因此在自制振动传感器时，我们精心挑取材料以及周详考虑设计结构以提高振动传感器的灵敏度。
在优化振动传感器使其到达最佳灵敏度后，由于应用的环境不同，需要设置合理的报警阈值，但是不可以将阈值设置的过低，这是因为过低的阈值会造成系统对外界环境抗干扰能力差。
因此，在保证不增加误报的情况下，设置合理的报警阈值，是改善系统漏报率的最佳途径。
4) 虚报率: <5% 虚报率是指对于没有发生的入侵行为，却进行报警的概率。
与漏报率相似，虚报率的出现和振动传感器的灵敏度同样密不可分。
首先，为了保证振动传感器具有较小的漏报率，往往把阈值设置得尽量高些，这样就造成系统很容易受到外界的干扰，从而产生虚报。
比如狂风、大雨、暴雪以及周围行驶的车辆都会引起围栏的持续振动，造成虚报。
为了减小虚报率，在保证灵敏度不变的情况下，对外界干扰进行功率谱分析、周期性分析等(第四章将进行系统分析研究)，利用滤波减少虚报率。
周界报警振动光缆技术在城市安防中的作用
周界报警振动光缆技术在城市安防中的作用国际上振动光/纤缆技术发展的概况及技术分类。
并特别介绍了一种基于国产技术的新型振动光缆技术，以及该技术在城市应用典型环境－大学校园的实际案例。
该技术直接利用光缆作为侵入信号的传感介质，完全采用无源、非金属器件布设于周界监控区域。
通过对现场环境振动的线性还原技术，实现对监控区域周界的实时监控。
系统在能源依赖性、环境适应性、环保要求，以及技术升级便利性等方面体现了突出的优点。
一、振动光缆技术综述稳定发展和人民生命财产的安全。
目前在国内安防领域内，虽然视频监控、门禁和红外等传统技术已经比较成熟，占据市场主流。
但其均属于较低安全级别的安防技术，存在被突破几率较高、防误报技术有待改进、定位功能原始等很多缺点。
难以满足现代军事要地、国家重要机关部门和机场、银行等特殊场所较高级别安防的需求，在技术和市场上还存在很大空白。
既便国外最新的安防设备有类似功能，但在对国家安全、国防安全极为重要的场合。
采用国外垄断技术的设备、产品，在产品调试、安装指导、后期维护、性能升级上，会带来相当多的不便。
甚至对保密性带来了潜在的威胁。
上世纪90年代以来，由于光电技术、振动光缆技术、计算机技术和集成电路技术的发展。
出现了一类新型的基于振动光缆传感技术的安防技术：振动振动光缆/缆技术。
振动光缆技术的特点描述如下：用光缆埋设于地下。
或者根据具体情况敷设在周界监控区域的篱笆、围栏、墙壁上，通过对各种进入周界的侵入行进入21世纪以来，全球在经济、文化方面不断取得进步。
但“911”事件的发生，也警示了这个世界，还存在太多危险和恐怖因素。
2008年的北京奥运会和2010的上海世博会，对于反恐的要求提到了一个新的高度；同时，和谐社会和平安城市的建设，也需要先进的安防技术手段。
事实上，采用先进的技术，开发稳定可靠的成套仪器设备，实现对敏感和重要部门的安全防护。
一直是各国高度重视的领域，关系到社会的为引起的振动，实现监测。
周界防盗报警振动光纤、泄漏电缆、工作原理
周界入侵报警产品振动光纤、泄漏电缆特点及运用产品运用在重要建筑物的效果图脉冲电子围栏图振动光纤图泄漏电缆图产品特点●电绝缘。
光纤本身是电绝缘的，敏感元件也是电绝缘材料制作，具有良好的电绝缘性能，适用于高压供电系统。
●抗电磁场干扰。
这是光纤测量及其光纤传感器的及其独特的性能特征，因此光纤传感器特别适用于高压大电流、强磁场噪声、强辐射等恶劣环境中、能解决许多传统传感器无法解决的问题。
●非侵入性。
传感头可以做成电绝缘的，而且其体积可以做的很小，因此，它对电磁场是非入侵式的。
●高灵敏度。
利用光作为信息载体的光纤传感器的灵敏度很高，它是某些精密测量和控制的必不可少的工具。
●重量轻、体积小、外形可变。
重量轻、体积小是光纤本身固有的特性，而光纤柔软可绕的特性，则可用它构成外形各异尺寸不同的传感探头。
●动态范围大。
光纤传感器的载体是光，其频率高，传感器频带范围很宽，动态范围很大。
针对不同行业重要建筑物对安装周界入侵报警产品的要求。
北京三安古德科技发展有限公司做出了以下几种方案泄漏电缆周界入侵报警设备在天然气行业的运用目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。
中国石油西气东输管道公司启动了振动光光纤周界入侵报警系统试点项目。
选取不同地区的5 座天然气站场进行了振动光纤技术测试。
结合典型天然气站场围栏的形式,对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述,做到布防无死角,防范无漏洞。
试验数据表明:振动光纤、泄漏电缆技术比其他安防技术误报率低、安装便捷,适用于各种形式的围栏, 可实现无死角的防范;振动光纤周界入侵报警设备在世博会的运用使用周界报警设备振动光纤、泄漏电缆的重要场所如世博会运用周界报警设备的原因：2010上海世博会园区核心区域陆地边界总长约为12公里，为了有效防范来自陆地边界非法入侵造成的安全风险，需要构建集实时监控及报警为一体的世博园区陆地电子围栏系统。
振动光纤周界入侵报警系统在铁路的应用
- 82 -CHINA RAILWAY 2016/06着我国高速铁路里程不断增加，维护高铁线路安全日益重要。
目前主要的防护手段是沿线的防护栅栏以及人防巡逻，当不法人员侵入时，很难实时发现安全隐患。
为及时发现并快速处置恐怖袭击和破坏铁路的犯罪活动，建设铁路沿线周界入侵报警系统迫在眉睫。
通过对周界入侵报警系统的分析，提出振动光纤技术监测的解决方案[1]。
1 技术方案1.1 振动光纤光纤传感器是20世纪70年代中期发展起来的一种新型传感器，它与传统的传感器相比具有众所周知的优势：灵敏度高，抗电磁干扰，耐腐蚀，耐高低温，传感光纤本身无源、无易老化部件、寿命长易维护，可监测距离长，无源传感光缆可达数十千米，多个单位可以级联组成庞大的检测系统等。
振动光纤可实现全天候工作，对周边环境适应性较好；适用于各种复杂地形，可实现对不规则周界的探测；可直接铺设在各种铁网、铁艺、塑钢、砖墙以及不规则围墙上。
1.2 振动光纤周界报警系统的技术原理振动光纤周界报警系统的感应部件是光缆，通过对运动、压力和振动的快速感应可以对诸如攀爬、剪切、行走等行为进行监测。
振动光纤具有特殊核心层和特殊护封，能够保证正常使用而不受外界气候和恶劣环境的影响。
当光信号输送进光纤时，系统软件探测器会处理接收到的光信号的相位，当振动光纤受到运动或振动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化。
在振动光纤技术应用中多数采用基于迈克尔逊干涉仪技术的防区型产品。
两芯单模光纤构成光纤干涉仪[2]，用相干激光器向其发射一束激光，由这两根光纤组成的干涉仪输出干涉光信号，当光纤受到外界侵扰，如：挖掘、触碰、敲打等，则干涉光的输出波形改变，并产生干涉图像，通过光探测器可检测到这一波形变化，通过软件分析变化波形的特征，可以分辨出事件的真实情况，从而达到入侵模式识别的效果。
振动光纤周界入侵报警系统在铁路的应用陈树骏：通号通信信息集团有限公司安防技术分公司，产品经理，北京，100070摘 要：为了及时发现并快速处置恐怖袭击和破坏铁路的犯罪活动，针对目前铁路沿线防护栅栏和人防能力薄弱的问题，建设周界入侵报警系统迫在眉睫。
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应用领域
铁路、高速公路沿线
别墅区、展览馆、博物馆等无围墙开放式场所
防止沿途护栏、铁丝网破坏或翻 越入侵，精准定位，避免公共财 产损失、人员伤亡
防盗、防恶意入侵，保障个人财产、 公共财产安全
应用领域
边境线、国境线
政府机关、部队哨所、银行等
防止翻越入侵，偷渡，恐怖分子 渗透
保障政府机关、军事禁区的安全
防地面深 · 挖监测光
缆
声光报警系统 高音喊话系统 视频监控系统
· 直立围栏 地埋光缆
·
安装网 · 深埋光缆
系统功能介绍
系统概述
当系统探测到振动信号时,通过对光 波波形的线形还原、进行行为分析， 从而识别扰动信号为风雨等环境因素 的干扰还是恶意的入侵行为。当判断 为入侵行为时，即刻进行报警并同时 联动视频监控设备、声光设备(可选) 进行定位查看。
处理及操控等功能
本系统以嵌入式结构，开发采集与运算平台置于主机内部，集成运算
系统软件介绍
监控站点管 理
数据查询
系统软件
统计分析
用户管理
系统状态
告警处理
系统软件介绍
可应用地图的实时化图形界面直观显示监控信息
技术原理
光纤振动探测技术利用光的干涉现象。当某处光纤受到外界扰动时，光干涉 现象中的参量将发生变化，通过高速信号采集与数据处理技术，准确的定位发生 扰动的位置并给出实时的报警信息。
目录
CONTENTS
PART 01 周界安防需求分析 PART 02 周界入侵探测报警系统 PART 03 应用领域
应用领域
各类军用、民用机场
监狱等高等级警戒场所
提供全天候的实时入侵事件定 位报警和智能判别，为机场区 域的安全运行提供高效的安全 保障
提供实时、在线的监测预警， 防止越狱、非法入侵，确保公 共安全得到保障
大部分周界报警系统均为电子设备，断电 情况下仅依靠UPS供电系统，支撑系统运 行时间短。
目录
CONTENTS
PART 01 周界安防需求分析 PART 02 周界入侵探测报警系统 PART 03 应用领域
数据处理平台介绍
主流Intel双核处理器 核心
数据处理平台
高精度数据采集卡，集 系统的数据采集、分析
了解该系统性能特点的人员，通过 棉被搭接、木棍接触等方式可避开 报警，成功翻越
受环境干扰强，误漏报多，且线形探测区域， 人员易跨过探测区域，避开警报系统，需要 其它补充性能的系统进行互补
周界安防需求分析
其他受限因素
地域 时间
人员 素质
精力
如许多机场、厂区建设于较为偏僻的区域， 其外围的一些防范系统往往容易受周边野 兽、动物等环境因素的干扰。
应用领域
弹药库、油库、化工厂等易燃易爆场所
防止恶意入侵，保障个人生命、公共财产安全
谢谢！
系统功能介绍
项目系统图视频监控手机Fra bibliotek信硬件平台
防穿越 监测光 ·
缆
一套完整的光纤周界安防报警系统主要包括： 防围栏翻越监测系统、防围栏穿越系统、防进 入防护区及地底深挖监测系统。联动视频摄像 头、扩音喇叭、喊话系统等辅助设施，各子板 块与光纤周界安防主系统相结合，达到系统零 误报、无漏报、报警后可及时响应等效果。
周界安防需求分析
周界安防需求分析
1.强威摄力的阻拦防御设施、设备
2.视频、对讲等探测设备
缺乏主动报警功能，难以实时对 现场扰动行为进行警报
缺乏主动报警功能，并且需要人力时时 查看；视频移动监测维护成本高、可靠 性差，无法大区域无缝探测。
周界安防需求分析
3.电子围栏等加电电子设备
4.红外对射等探测设备
点击此处添加简短介绍。 正常状态下光路波形
挤压、触碰、干扰
光路波形发生偏移
光纤在受到外来触碰、振动、或挤压会导致形态干扰而产生光信号相位的改变。
技术原理
瑞利散射光，对于环境振动变化，做出反应 布里渊散射光，对于光纤
“ 光纤就是传感器 ”
瑞利散射
传输介质介绍
光纤既是传感器，也是传输介质，通过 特定方式敷设、掩埋或架设在设防区周 界，负责监测周界附近各种干扰信号。
墙体围栏防翻越入侵探测
视频、声光联动 墙体及围栏绑扎光缆入侵探测
地埋感应光缆入侵探测带
系统功能介绍
监测行为:特定区域周界的攀爬、跨越、地道等入侵行为。
系统优势
连续分布式测量，反应迅速，距离远 灵敏度高，精度高，稳定性好，低成本 丰富的模式识别，本征安全可靠，附加损耗容忍度高 施工简单，维护方便，高度智能化，轻松实现无人值守 电磁绝缘性极好，不受电磁干扰，本质防雷
光纤传感器的周界入侵探测报警系统
目录
CONTENTS
PART 01 周界安防需求分析 PART 02 周界入侵探测报警系统 PART 03 应用领域
周界安防需求分析
随着重要设施、厂区、航空、监狱等单位安防需求不断提升，以及国家对相关单位 安防工作的重视程度不断提高，安全技术防范系统的建设在近年来等到了快速发展。