光纤振动传感预警系统
振动光纤方案原理
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四、振动光纤安装方式
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பைடு நூலகம்
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五、方案比较
周界安防系统综合比较
类型
光纤方式 视频监控 红外对射 智能雷达
监控范围
隐蔽性
安全性 可靠性
自动化程度 成本
呈线形，面广 不高/ 高（埋 高
，有盲区
地）
广，存在盲区 低
高
有限，存在盲 不高 区
广，无盲区 高
较高 高
普通
较高
低/较高/高
低，受环境干扰大 低，需要人员 较高 值守
振动光纤方案原理
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一、振动光纤原理
振动光纤原理，是当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的 部分特性就会改变，通过配置特殊的感测设备，经过信号采集与分析。
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二、振动光纤报警原理
当光纤传感器受到外界干扰影 响时，光纤中传输光的部分特 性就会改变，通过配置特殊的 感测设备，经过信号采集与分 析，就能检测光的特性（即衰 减、相位、波长、极化、模场 分布和传播时间）变化。光的 特性变化通过报警控制器的特 殊算法和分析处理，区分第三 方入侵行为与正常干扰，实现 报警及定位功能
低，误报率高，受 较高
高
外部环境影响大
高
高
较高
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六、优势比较
➢ 真正三维立体空间防护 可探测三维立体空间目标的大小、距离、方位、移动速 度等
➢ 身份识别 测距，定位，身份识别
➢ 多用途 可根据需要扩展多种用途，如站区巡检系统，站场 第三方施工管理，移动布置成要地防护系统等；
➢ 抗干扰 不受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候影响，具有极 低的漏报率；
分布式光纤监控预警系统简介
分布式光纤（振动）传感监测与定位技术
基本原理
采用光纤（光缆）作为传感传输合二为一的器件，通过对直接 触及光纤（光缆）或通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏等，传递 给光纤（光缆）的各种扰动，进行持续和实时的监控，采集扰动数 据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型， 如攀爬铁丝网、按压围墙、禁行区域的奔跑或行走，以及可能威胁 周界建筑物的机械施工等，实现系统预警或实时告警，同时实现精 确定位。从而达到对设防区域的侵入威胁行为进行预警监测的目 的。
分布式光纤监控预警系统组成
系统功能框图
光发送模块
干涉光路与传感系统
传感光缆 光终端主机
光接收模块
信号采集与处理模块
监控系统与管理模块 软件单元
系统由光发送、传感光路、光接收、信号采集与定位、信号处理 与模式识别以及监控系统与管理主要部分组成。
分布式光纤监控预警系统
基本原理
位置确定 定量检测 种类判别 性能指标 关键技术 具体应用
真正实现沿着光纤的分布式测量
分布式光纤（振动）传感监测与定位技术
采用光纤传感技术，对外界微小扰动信号 （如震动波、力学波、声波等）进行检测。通 过光信号的调制、处理技术和光电信号的处理 技术，再经过计算机处理和模式识别，能准确 地检出扰动源的状态、种类，计算出其位置， 并根据扰动源的有害判别，作出处理方案选 择。
分布式光纤传感技术
分布式光纤传感技术又是光纤传感技术中最具前途的技术之 一，是适应大型工程安全监测而发展起来的一项传感技术，它应 用光纤几何上的一维特性进行测量，把被测参量作为光纤位置长 度的函数，可以在整个光纤长度上对沿光纤几何路径分布的外部 物理参量变化进行连续的测量，同时获取被测物理参量的空间分 布状态和随时间变化的信息。
光纤传感技术在火灾报警系统中的应用示例
光纤传感技术在火灾报警系统中的应用示例随着科技的不断进步，火灾预防和报警系统的技术也在不断发展。
光纤传感技术作为一种高效、可靠的监测手段，被越来越多地应用在火灾报警系统中。
本文将介绍光纤传感技术在火灾报警系统中的应用示例，展示其在提高火灾安全性方面的重要作用。
光纤传感技术的基本原理是利用光纤作为传感元件，通过测量光信号的改变来监测环境参数。
在火灾报警系统中，光纤传感技术主要用于温度、烟雾和火焰的监测。
首先，光纤传感技术可用于温度监测。
通过在光纤中等间距地安装一系列光纤传感器，可以实时地测量不同位置的温度变化。
当火灾发生时，温度会急剧上升，光纤传感器能够快速响应并将报警信号传送到控制中心，从而及时启动火灾报警系统。
此外，利用光纤传感技术，可以实现对火灾的预警，提前采取措施来防止火灾的发生和蔓延。
其次，光纤传感技术在火灾报警系统中的另一个应用是烟雾监测。
烟雾是火灾时最常见的气体产物之一，因此及时地检测烟雾对火灾的及早发现和扑灭至关重要。
通过在光纤中嵌入微小的烟雾传感器，当烟雾颗粒进入传感器时，光信号会发生变化，从而触发报警系统。
由于光纤传感器分布在整个火灾报警系统的区域中，可以迅速准确地确定火源位置，提高了对火灾的反应速度和准确性。
最后，光纤传感技术还可以用于火焰监测。
火焰是火灾时最直观的表现，光纤传感技术能够利用其敏感的光信号变化来检测火焰的存在。
具体而言，通过对光纤传感器的设计和布置，当火焰出现时，光纤传感器能够探测到火焰所产生的特定波长的光信号，并将其识别为火灾信号，立即传送到控制中心，启动火灾报警系统。
这种火焰监测方式不仅能够对小火焰进行敏感检测，还能够减少误报率，提高火灾报警系统的可靠性。
除了上述应用示例之外，光纤传感技术还可以与其他技术相结合，进一步增强火灾报警系统的功能。
例如，利用光纤的测振原理，可以对建筑结构的变形进行监测，从而及早发现因火灾引起的结构损坏情况。
此外，光纤传感技术还可以与数据分析和人工智能相结合，通过对火灾发展过程的实时监测和大数据分析，提供更准确、快速的火灾预警和应对策略。
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, 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。
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。
1，详细光缆布置如下:2，地埋方式3，挂栅栏4，挂墙传感光缆1，系统优势:2，防雷、防电磁干扰、合用易燃易爆场所；3，不受雾霾、光线条件、风雨、温度等天候状况影响；4，可进行挂网、地埋、围墙固定、水下敷设等多种安装；5，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；6，持续不间断24小时全天候监测；探测器隐蔽性高, 违法人员无法破换或规避系统。
振动光纤方案原理
类型
光纤方式 视频监控
监控范围
呈线形，面广 ，有盲区 广，存在盲区
隐蔽性
不高/ 高（埋 地） 低
安全性
高 高
可靠性
普通
自动化程度
较高
成本
低/较高/高
低，受环境干扰大 低，需要人员 较高 值守
红外对射
智能雷达
有限，存在盲 区
广，无盲区
不高
高
较高
高
低，误报率高，受 较高 外部环境影响大
振动光纤方案原理
一、振动光纤原理
振动光纤原理，是当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的 部分特性就会改变，通过配置特殊的感测设备，经过信号采集与分析。
二、振动光纤报警原理
当光纤传感器受到外界干扰影 响时，光纤中传输光的部分特 性就会改变，通过配置特殊的 感测设备，经过信号采集与分 析，就能检测光的特性（即衰 减、相位、波长、极化、模场 分布和传播时间）变化。光的 特性变化通过报警控制器的特 殊算法和分析处理，区分第三 方入侵行为与正常干扰，实现 报警及定位功能
三、系统结构：
光缆振动传感报警系统由监 控器、主控仪、传感器、传 感光缆和外部组件这五大部 分组成。其中，系统监控器、 主控仪位于监控室内，引导 光缆、传感光缆和外部组件 安装于室外
四、振动光纤安装方式
四、振动光纤安装方式
四、振动光纤安装方式
如何选择振动光缆报警系统
如何选择振动光缆报警系统周界防范报警系统是“安防第一道防线”，在安防系统中起着举足轻重的作用，随着社会的发展，科技的进步，人民生活水平不断的提高，人民生命财产和人身安全越来越受到人们的关注。
从古代的护城河、高高的城楼到现在的围墙，以及各种铁丝网等都是实体周界防范的一种表现。
随着社会的进步，人们从美观上、性能上对周界防范提出了更高的要求，各种电子类周界防范系统也随之运应而生。
周界防范系统主要通过设置在被保护区周界（或围墙）上的检测装置（如红外收发器、振动传感器、接近感应线等），来发现或防止非法入侵者企图跨越周界。
这样利用周界防范系统就可实施对场区的封闭式保护随着人们对安全防范意识的提高以及保护区域的特殊性和复杂性，以前的防范手段和产品已经不能达到人们日益增长的安全需求。
恰在此时振动光纤周界报警系统应运而生！目前市场上周界安防产品厂家繁多而且产品参差不齐鱼龙混杂，那么我们究竟如何选择一款放心的产品呢？根据本人从事安防产品销售及技术支持多年经验，想跟大家一起探讨一下。
目前总结以下几点：1、首先要选择有实力的厂家。
请大家注意我所说的是“真正”厂家，不是经销商或者代理商（当然，这不是绝对的）。
因为我觉得只有产品厂家才能有价格、技术、服务的保障。
产品卖出去了只是合作刚开始，剩下的事情才是最重要的，你懂得！2、选择产品。
说到产品我要多说几句，因为里面有好多需要注意的地方。
（1）、相关产品检测报告和厂家资质等；（2）、说明项目情况。
与厂家技术沟通，详细说明项目周界长度，结构，周围环境等情况（最好是让技术现场看一下），主要是让技术给你设计最合理的方案。
（3）、系统集成。
如果需要和其他系统集成，一定要选择合适的产品。
对产品的系统构成、输出/输入接口、防区数、电气参数、规格等参数一定要确定好。
（4）、产品的稳定性。
这个主要取决于他们的研发实力，根据公司规模和研发团队的情况来判断；（5）、误报率。
这个想必是大家都比较关心的问题，根据本人了解的情况，国内主流振动光纤报警产品多数调节方式分为两种：一种是硬件（比如拨段开关、液晶显示屏）；一种是软件（比如厂家自己研发的配套软件）。
精准定位型光缆振动探测报警系统-光纤传感技术机场应用方案
效果良好。
对于熟悉计算机的操作员来说，只要经过系统培训即可上岗。 同的配置参数，可以按照用户的需求和实现工作环境进行调整，以便适应不同的环境。 可通过调整系统相应参数来最大限度地减少误报。 耗留有充分的余地，允许对传感光纤进行熔接，同时配备冗余光纤。 10. 施工的可操作性__采用无源器件，施工相对简便，无需另外敷设电源，光缆的布线只要按 照通信光缆的施工标准即可。 11. 性能的可靠性__系统的性能可靠，采用通用的操作系统和无源器件，保证系统能稳定地工 作。 12. 较高的抗干扰能力__系统能够在数据库储备一定数量的各种噪声数据， 以用于提高噪声的 辨别能力，防止误报。 13. 精确的定位能力__系统采用专利技术，定位精度为 100 米左右。 14. 网络连接能力__系统提供网络接口，可与局域网进行连接，实现远程监控。 15. 系统管理能力__系统能提供较强的网管能力，一套管理软件可同时管理数十套系统。 16. 优质的售后服务__厂家实行科学有效的三级维修体制，向用户提供及时可靠的技术支持。 系统特点 技术领先，设备先进，采用专利技术； 监控距离长，标准配置每套系统可监控 40-80km； 频率响应宽，1Hz 到 20KHz； 可实现 7*24 小时全实时监控； 具有独特的定位功能，定位精度在 50 米左右； 报警率高，达到 90％左右；虚警率低，小于 5％； 采用无金属专用光缆作为分布式传感器，无电磁辐射； 抗干扰能力强，能排除自然界干扰，如：暴风雨、来往车辆震动、飞机起降等； 可靠性高，所有室外部件均为无源器件，可做到免维护； 工程施工相对简便，无需外部电源； 系统设置方便灵活，可根据用户实际情况和要求进行调整；
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电子围栏是安全保障系统中最重要的环节之一。它能够控制整个监控系统，也是安全保障 服务的关键技术的体现。安全保障服务要求系统提供最便捷的操作方式、能够在不同的操作环 境条件下工作，并且不会产生“虚警” 。FFT 专利技术设计和制造的电子围栏安全保障系统能 够满足安全保障服务提供商的要求。电子围栏安全保障系统为用户提供了简便可靠的操作方 式，具有极强的可操作性，并且不会产生“虚警” 。使用电子围栏安全保障系统能够提供广泛 的围栏安全保障解决方案，适用于大多数类型的围栏。 电子围栏安全保障系统能够用于保护巨额财产和重要目标，典型应用如：政府机构、军事 基地、监狱、核发电厂、大使馆、飞机场、仓库、通信设施、港口、国境线等。
地下管线安全解决方案——光缆振动监测预警系统
下 的光缆作为分布式传感器来侦测光缆周边一定范围 内土壤振动情况 ，通过相关数据处理系统分析 ，从 而
获得管道周边环境是否处于安全状态 。该技术 已在国 外得 到大量 的应用 。近两年 中石油 、中石化也在油 、
气长输管线上利用该技术来保证地下管道 的安全。
全 问题 ”早 已成 为 全 球 瞩 目的话 题 。
２ 光缆振动 监测 预警 系统
光纤传 感 技术 是伴 随着 光导纤 维 和光纤 通信技 术发展 的一种新的传感技术 。是２ 世纪７ 年代 中期 以 ０ ０ 来 国际上发展最快 的高科技应用技术 。光纤传感器用
虽然 我 国政府 和各地 下 管道权 属企 业对地 下设
分析两部分。
２ １ 光 纤振 动 感 应 原 理 ．
ｎ ——光纤纤芯折射率 。
为 了精 确定 位 ，需要 将光 纤 的长度 信息 准确 录
入到软件 中 ，通过系统修正 ，定位 精度可达 ±５ ｍ ０ 之
内。
光缆振动监测系统是 同时利用 了光纤作 为定位传 感器与微应变传 感器两种功能。光纤 在受 到外界振 动 干扰的情 况下会 产生微应变 ，微应变会使其 内部传送 光信号的频率相位等发生细微变化 ，通过激光相干应 力分析系统就可计算 出振动点 的频率 、强度及位置信
但地下管线设施 的安全还是存在着各种各样的威 胁。 如何在地下管线设施遭受破坏之前就可预知危险的到 来 ，并能及时通知应急维护人员 ，给他们 争取时间 ，
４ ｛ 市 气． 干 城 燃 月Ｉ
钟 震 ・ 地下管线安 全解决方案——光缆振动监 测预警 系统
的判别与定位 的。监测预警系统分为信号采集与智能
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复原和类型识别,在SVM、 神经网路等理论基础的基础上，对常见的破坏、非破坏 事件进行有效分类、识别预警。
光纤传感预警系统优势
超强事件识别能力： 对于复杂环境下的长距离分布式光纤振动监测系统，可以采用信号特征模型准确检 测振源和识别振源。从宏观角度出发，选择描述振动事件的特征主要包括有：过零 率、信号能量等时域特征和各频段能量、小波变换等频域特征，作为识别主要特征， 取得了较好的效果。
02Part One 光纤传感预警系统优势
光纤传感预警系统优势
超低的光纤 资源占用
超灵敏 监测能力
超强事件 识别能力
优势
可视化综合 管理软件
超强现场 融入能力
超强抗 干扰能力
光纤传感预警系统优势
超低的光纤资源占用率： 采用长距离分布传感的瑞利相干检测技术，利用一芯通信光纤作为传感系
统，实现对振动信号的实时、分布式检测和识别，占用纤芯资源少，施工简 便。
超强抗干扰能力： 技术从根本上克服了振动事件并发问题，对振动信号定位更准、信号串扰
更少，抗干扰能力更强。同时采取抑制噪声、分段、分时设置阈值、识别屏 蔽等方式处理，误报率低。理系统集成地理信息系统GIS、全球定位系统和丰富的事件、报表日志
管理、及系统运行监控管理等功能于一体。
目录
光纤传感预警系统介绍 光纤传感预警系统优势
3 光纤传感预警系统市场应用
01 Part One 光纤传感预警系统介绍
光纤传感预警系统介绍
—系统组成
六 部分：光传感模块、信号处理模块、系统管理与通信模块、监控模块、电源模块、机箱平台
光传感模块
信号处理模块 系统管理与通信模块
对外通信
电源模块 机箱平台
—系统设计与现场应用
光纤传感系统
预警单元
地表
光缆（分布式光纤传感器）
适配器
管道
人工挖掘
管道附近施工
光纤传感预警系统介绍
—系统设计与现场应用
预警单元
预警单元是系统的基础预警单元，安装在管线阀室、泵站或分输站，采用模块化 设计，用来采集管道沿线的土壤振动信号完成传感信号的处理、事件的分析、识别 和定位，并上传到后台处理系统。
人为施工信号
机械施工信号
光纤传感预警系统优势
超强事件识别能力： 经过长期在硬质、淤泥、沙土地、戈壁等不同复杂环境下应用与数据积 累，建立完备的振动事件识别数据库，可对机械施工、车辆碾压、人为活动、 自然灾害等事件进行有效分类，识别能力达到90%以上。
时序分析
农业生产
铁路公路
工厂
场站设施
施工
光纤传感预警系统优势
部队营区
海防、陆防
国家边界
军用
通信光缆
民用通信光缆
军用通信光缆
民用通信光缆领域用于监测运营商骨干光网 络的情况，防止机械挖掘和施工引起的光缆 断网。
军用通信领域用于保证军网的安全性，防止 人分光窃取信息。和断网以后准确寻找断点。 第一时间能够抢修。
电压 风扇 温度
监控模块
光纤传感预警系统介绍
—系统设计与现场应用
监控中心平台
借助已有通信网络，实现最 多可达40台预警单元的预警 信号处理
●● ●● ● ●
预警单元 预警单元
预警单元
预警单元
光纤传感预警系统介绍
—系统设计与现场应用 硬件设计
实现单个预警单元的设计，通过该预警单元实现50公里长度范围
03Part Three 光纤传感预警系统市场应用
光纤传感预警市场应用
A
管道监测
B
长距离监测安防
C
通信光缆
D
电力监测
管道监测
城市管道缺乏监测、事故频发
11·22青岛输油管道爆炸事件（2013）
8·1台湾高雄燃气管线爆炸事件（2014）
福建漳州PX工厂爆炸（2015.4.6）
吉林禽业公司氨气爆炸 （2013.6.3）
光纤传感预警系统优势
超灵敏监测能力： 高灵敏度，能监测到30米机械施工，15米的车辆碾压，3米以内的人为活
动等。
车辆碾压
人工挖掘
机械施工
30米
光缆
3米 15米
光纤传感预警系统优势
超强现场融入能力： 系统工业化设计、监测距离60公里，可根据现场管道距离与供电情况，灵活合理
配置设备。
光纤传感预警系统优势
管道监测
城市管道缺乏监测暴露严重问题
管道监测
光纤传感预警系统可全面预防和监测
石油天然气管道
该产品最早也是目前最成熟的应用领域。 防止石油天然气管道的偷油和机械挖掘。
市政管廊
2015年国家提出的城市管廊建设，在管 廊的信息化中光纤传感预警是目前的标 配产品。
长距离监测安防
民用
南水北调
高铁沿线 机场、监狱及其它重要 防护区域
内光纤周围一定距离内振动信号的拾取和分析；通过数据处理实现对 系统信号的处理、分析和输出。
软件设计
服务器软件，由服务器对下辖的多个预警单元所上传的报警信号进 行综合处理与显示，同时实现对各预警单元的远程参数控制等功能。 现场维护人员主要通过服务器软件实时掌握管道线路上的报警信号。
光纤传感预警系统介绍
GIS地理信息系统 管道分级全方位管理
预警事件管理 GPS标注、巡线与路线指引
系统运行监控管理 报表日志管理等
光纤管道检测 预警系统平台
光纤传感预警系统优势
超强数据处理能力： 根据系统要求信号采集速率较快，但处理方法复杂的实际特点，开发了集成两片目
前最先进的多核心DSP、FPGA的多通道高采样率高速处理模块，处理速度达到每通 道20GFLOPS(每秒20G次的浮点运算能力)，可以实现定位精度小于20米的实时信 号处理。